Products:
PXI-6251, PXI-6608, PXI-8106, PXI-8512/2, PXI-8430/2, PXI-1042, PXI-6259, LabVIEW

The Challenge:

        電子穩定係統(Electronic Stability Program, 簡稱ESP，下同)shichedaolushiyanbujinduichangdiyaoqiushifenkeke，shiyanguochengjuyouxiangdangdeweixianxing，erqiesuoxuceliangdexinhaojiaoduo。shiyanshujucaijixitongbujinyaonenggoucaijigezhongxinhao
，haiyaonenggouzaieliedeceshihuanjingzhong（如衝擊、震動
、高溫、高濕度等）穩定可靠的工作。

The Solution:
        麵對ESP係統試驗苛刻的測試環境、眾多的測試信號
，基於NI PXI和LabVIEW的測試平台，我們在較短的時間內快速融合了模擬信號、數字信號、CAN、串口等多種信號采集與處理。NI數據采集係統在海南試驗場成功完成了ESP試驗過程的數據采集，保證了試驗的順利進行。

        "基於PXI係統良好的可擴展性，我們快速搭建了ESP係統性能試驗的測試平台。"

        qichedianziwendingkongzhixitongkeyifuzhujiashiyuanduicheliangdedonglixuetexingjinxingkongzhi
，tongguokongzhichelundezhidonglihefadongjideshuchulijulaikongzhiqichedehengbaijiaosudubingjiangcepianjiaoxianzhizaiyidingfanweinei
，congerxiezhujiashiyuanzaijixiangongkuangxiabaochiqichedewendingxing，fangzhicheliangchuxianshiwenweixian。

        近年來，隨著人們對車輛主動安全性要求的提高和各國相應安全法規的推動，ESP係統在汽車上的標準裝配率迅速提高
，博世、大陸等國外汽車電子產品供應商均具備了ESP係統的批量化供貨能力並占據了市場的主要份額。

        國內ESP係統的研究起步較晚，大多停留在理論控製研究與硬件在環仿真階段
，國內整車及零部件廠商大多直接采用博世
、大陸
、TRW等的ESP係統與自主開發的整車相匹配。

        相對於國內ESP係統策略的研究，ESP係(xi)統(tong)性(xing)能(neng)測(ce)試(shi)評(ping)價(jia)方(fang)法(fa)的(de)研(yan)究(jiu)基(ji)本(ben)空(kong)白(bai)，大(da)多(duo)數(shu)驗(yan)證(zheng)實(shi)驗(yan)均(jun)參(can)考(kao)國(guo)外(wai)零(ling)部(bu)件(jian)商(shang)或(huo)相(xiang)應(ying)機(ji)構(gou)的(de)試(shi)驗(yan)方(fang)法(fa)或(huo)直(zhi)接(jie)將(jiang)測(ce)試(shi)試(shi)驗(yan)委(wei)托(tuo)供(gong)應(ying)商(shang)實(shi)施(shi)。目(mu)前(qian)
，國(guo)內(nei)汽(qi)車(che)行(xing)業(ye)尚(shang)無(wu)形(xing)成(cheng)統(tong)一(yi)的(de)ESP測試標準，這使得國內整車廠商很難係統合理的評價ESP控(kong)製(zhi)性(xing)能(neng)，更(geng)無(wu)法(fa)根(gen)據(ju)試(shi)驗(yan)的(de)結(jie)果(guo)在(zai)產(chan)品(pin)設(she)計(ji)階(jie)段(duan)對(dui)汽(qi)車(che)電(dian)子(zi)供(gong)應(ying)商(shang)提(ti)出(chu)完(wan)善(shan)的(de)產(chan)品(pin)設(she)計(ji)技(ji)術(shu)要(yao)求(qiu)，大(da)大(da)增(zeng)加(jia)了(le)整(zheng)車(che)廠(chang)商(shang)與(yu)汽(qi)車(che)電(dian)子(zi)供(gong)應(ying)商(shang)的(de)底(di)盤(pan)電(dian)控(kong)係(xi)統(tong)匹(pi)配(pei)設(she)計(ji)周(zhou)期(qi)和(he)研(yan)發(fa)成(cheng)本(ben)。

        鑒於上述情況，課題組結合當前的研究基礎


，提出一套汽車底盤電控係統性能評價和實驗測試流程規範並構建了一個用於ESP係統試驗測試的測控係統平台。

ESP係統測試平台
課題組搭建的ESP係統測試平台主要包括三大部分：

1. ESP試驗測試流程規範；

2. 試驗數據采集係統
；

3. 試驗評價標準。

    試驗測試流程規範規定了ESP測試所需的試驗項目、試驗目的、測試變量和儀器
、試驗條件
、試驗方法，以及實驗數據處理方法。

        試驗評價標準作為電控係統以及整車性能評定的指南

，從汽車相關基本理論出發，規定了性能好壞評定的方法與相應原理。

        試驗數據采集係統包括試驗中測量所需變量（車輛參數和運動狀態）的傳感器及其數據采集卡和相關軟件。試驗數據采集係統性能好壞在一定程度上決定了整個測試係統能否準確評價整車性能以及ESP係統的優劣。

        ESP作為最新一代汽車主動安全係統，ESP是基於汽車動力學對汽車臨界失穩狀態下施加準確控製來提高汽車穩定性的係統。因此為了驗證ESP係統的性能，就需要大量實車試驗。完成試驗數據采集將麵臨兩大難題：一是，測試設備眾多（GPS
、陀螺儀、非接觸式光電測速儀
、輪速傳感器

、壓力傳感器、觸發器等，如圖2所示），二是
，測試環境惡劣（衝擊、震動、高溫
、高濕度等）。通過調研，我們選擇了LabVIEW 和 PXI的測試平台。

        ESP試驗數據采集係統所依賴的數據采集設備采用了NI PXI係統以及相應的PXI數據采集卡，上述係統與測試所需的傳感器構成了ESP試驗數據采集係統的硬件部分，，傳感器

、觸發器通過接線盒及電纜與采集卡或機箱相連。硬件係統搭建的過程中，我們遇到了一個問題：我們采用的PXI機箱需要220V交流供電

，而試驗測試中車載電源是12V直流蓄電池，對此我們采用了逆變器將12V直流電轉變為220V交流電，然後直接供給PXIjixiang。weilebimianqicheyunxingguochengzhongxudianchidianyabodongduichuanganqizaochengsunhuaiyijiyingxiangceliangzhunquedu，chuanganqigongdianmeiyouzhijiecaiyongxudianchidianyuan，ershitongguowenyaqijiang220VAC轉換到12VDC
，進而供給相應的傳感器，電源係統架構如圖3所示。220V交流逆變器和PXI機箱安裝在測試車輛後備箱的鋁合金支架上，如圖4所示，支架通過螺栓與車身地板相連
，從而保證機箱在車輛行駛過程中不會晃動。

        數據采集係統軟件是在LabVIEW中實現的，主要應用了LabVIEW中數據采集模塊、及文件IO模塊，針對眾多的測量信號，編程中我們采用了各信號分別采集、同時存儲的架構
，由於試驗中采樣率不高（20Hz）
，信號同步要求不高，故采用了局部變量進行信號的同步存儲。整體程序框架如圖5所示。程序前麵板如圖6所示，前麵板主要分為兩個區域，左側區域為配置區，主要用於試驗過程中需要進行輸入、更改的量，如信號采集端口的配置選擇，如模擬輸入通道（AI）的選擇
，RS232端口的選擇
，波特率的配置等，以及測量結果文件名稱的更改、存cun儲chu位wei置zhi的de選xuan擇ze等deng。右you側ce區qu域yu為wei試shi驗yan中zhong重zhong要yao檢jian測ce量liang的de實shi時shi顯xian示shi，便bian於yu試shi驗yan過guo程cheng中zhong對dui試shi驗yan數shu據ju進jin行xing監jian測ce，當dang試shi驗yan數shu據ju出chu現xian明ming顯xian的de錯cuo誤wu時shi，及ji時shi進jin行xing儀yi器qi調tiao整zheng或huo檢jian修xiu，並bing重zhong新xin進jin行xing測ce試shi。圖tu7、圖8為試驗結果曲線。圖7中紅色點為試驗中的標樁，結果顯示車輛能順利通過單移線中的所有標樁。圖8中品紅色的線表示ESP功能是否被激活，以及製動主缸和各輪缸的壓力。

結論

        ESP是未來汽車主動安全係統發展的一大方向
，ESP實車道路試驗不僅是ESP控製係統優劣的最終評判手段，ESP實車道路試驗在ESP控製算法開發階段也具有一定的指導意義。

        基於PXI係統良好的可擴展性，我們快速搭建了ESP係統性能試驗的測試平台
，夏季在海南汽車試驗場、冬季在黑河紅河穀試驗場極端苛刻的試驗環境下，測試係統準確有效的采集了ESP係統試驗的測試信號
，大大推動了863計劃底盤控製係統的研究，為我們自主底盤電控係統進一步的完善提供了有力的支撐。