提出一种针对控制器开发的硬件在环仿真调试平台,并应用于液驱混合动力车辆控制系统的开发过程中。利用该平台对液驱混合动力车辆控制系统进行仿真及初步调试。研究结果表明该平台能够验证电子控制单元软件算法和控制模式的正确性与合理性,降低实车调试的危险程度,从而可以避免调试过程中不必要的损失,提高控制系统研发的效率与质量。

为了减少系统之间的相互干扰,提高ESP系统的控制效果,设计了一种以汽车横摆角速度为控制变量,采用模糊控制和PID控制算法的分层协调控制器。在MATLAB/Simulink中建立了轮胎模型、整车模型和参考模型。在AMESim中建立了四通道液压制动模型,并通过接口连接成汽车动力学联合仿真模型。将硬件嵌入到整个仿真系统,进行硬件在环仿真试验。离线仿真与实时仿真结果表明采用分层协调控制策略可有效提高汽车操作稳定性和安全性。

针对商用硬件在环仿真系统价格昂贵、开放性差的问题,提出了一种基于Linux实时内核的硬件在环仿真系统的搭建原理和仿真实现方法。采用USB3.0总线的研华数据采集卡作为仿真系统对外的硬件接口,保证了仿真系统的实时性、便携性和仿真精度。为了验证所开发的硬件在环仿真系统的实时性,分别进行了实时性能测试和阀控缸液压伺服系统的硬件在环仿真测试。结果表明,所开发的半实物仿真系统实时性强,仿真结果准确可靠,可以在控制器设计的参数整定工作中发挥作用。

为了研究电动液压助力转向（EHPS）系统的能耗影响因素,该文搭建了EHPS系统硬件在环仿真试验平台,包括主控平台、方向盘驱动模块、测试系统模块和转向阻力液压加载模块。利用该平台对某型EHPS系统主要组成元件的能耗进行了测试,该试验条件是在模拟农村道路的驾驶情况下,研究影响电动液压助力转向系统能耗的关键因素。试验结果表明,电动液压助力转向系统的待机功率,液压油的温度、黏度,转向阀的压降以及转向齿条力的大小对电动液压助力转向系统的能耗影响较大。研究结果对开发新型节能EHPS系统具有指导意义。

为了提高电磁一液压复合制动系统的紧急制动性能，设计了一套既适用于电磁制动特性，又适用于液压制动特性的电磁一液压复合制动系统，按系统结构建立了液压制动系统数学模型，分低速区和高速区分别建立了电磁制动数学模型。在1／4车辆模型受力分析的基础上，设计了滑模变结构控制器，搭建了硬件在环仿真平台，模拟沥青路面和冰雪路面进行了防抱死制动系统（ABS）性能仿真实验，并同商业ABS在同等条件下的实验结果进行了对比分析。实验结果表明：电磁一液压复合制动系统相比传统液压制动系统而言，响应速度更快，滑移率控制更精确，车辆制动稳定性更高，制动时间也有小幅减少，同时还减小了机械磨损，并降低了热衰退和失效的风险。

液压机械无级传动仿真模型含有非线性换段过程,模型实时求解困难,致使传统控制器硬件在环仿真难以实现。该文提出基于同步信号的控制器硬件在环仿真方法,定义了基于同步信号的硬件在环仿真时钟、同步信号周期,分析了基于同步信号的控制器硬件在环仿真时序误差,建立了基于同步信号的液压机械无级传动控制器硬件在环仿真系统,两段液压机械无级传动控制器硬件在环仿真试验表明,发动机节气门变化时,采用相同控制策略的在环控制器与控制器模型的控制效果基本一致。

基于一种新型集成式电子液压制动系统,利用优化后液压控制单元中仅有的4个电磁阀开发了两种 防抱死制动系统的控制策略安全优先式控制和主缸定频调压式控制.搭建了硬件在环仿真平台,利用集成式电子 液压制动系统硬件,以 LabVIEW作为通信平台,进行 MATLAB/ Simulink和 CarSim的联合仿真.结果表明,所设计 的两种防抱死制动系统均可满足防抱死制动的功能要求.其中主缸定频调压式控制在缩短制动距离、与电子稳定 系统结合方面均优于安全优先式控制.

比例阀放大板作为电液比例阀的配套控制设备，能够驱动阀芯运动，同时采集阀芯位置反馈，形成控制闭环。为探究一种新的比例阀放大板测试技术，采用NI—PXI平台和LabVIEW软件，对比例阀进行了硬件在环仿真。在PXI实时系统环境下，采集比例阀放大板驱动信号，搭建比例阀传递函数模型，通过模拟阀芯位置传感器将计算结果反馈至比例阀放大板。结果表明采用硬件在环仿真方法，可在一定程度上用比例阀硬件在环仿真模型替代实际比例阀，完成与放大板组成的闭环控制。

为快速开发研究液压ABS系统，设计了多功能液压混和仿真试验台。设计了硬件接口电路、轮速传感器试验台、主动加压设备等硬件；在Simulink中搭建了ABS动力学模型，基于xPC目标环境实现软硬件连接，建立了双机模式的实时仿真系统。该试验台可以完成纯软件模拟、控制器原型实施、硬件在环仿真和参数匹配标定等功能，并能够对ABS所有部件进行研究和测试，具有控制逻辑再现、特殊工况模拟、故障模拟等功能。经试验证明，其能够提高ABS开发效率，缩短开发周期。

为开发电动液压助力转向（EHPS）系统设计了汽车EHPS系统硬件在环仿真试验平台搭建了试验平台的硬件部分包括EHPS系统仿真试验主控平台、方向盘驱动模块、测试系统模块和转向阻力液压加载模块。利用该平台对某型轿车的EHPS系统的负荷及速度特性进行了测试。测试结果表明：在助力时只要输入较小的转矩就能产生较大的齿条力;当车速大于55 km/h时EHPS系统的电流保持在较低值转向系统基本不产生助力。