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虚拟现实技术在电动车测试中的应用

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  摘 要:随着经济和科学的不断发展,虚拟现实技术也得到了充分的应用,这是一种高级计算机技术,需要以计算机技术、图形学、并行技术、人工智能、仿真学等技术为基础进行研究和应用,本文将就虚拟现实技术在电动车测试中的应用进行相关探讨。
  关键词:虚拟现实;计算机;电动车;测试;应用
  0 引言
  虚拟现实的英文翻译为Virtual Reality,简称VR,意思也就是一种通过计算机系统建立的可以创造和体验虚拟世界(Virtual World)的技术。而“虚拟环境”通常指的是通过计算机技术生成的具有一定现实感的图形效果,这种效果可以作为现实环境的体现也可以作为构想世界的体现。
  1 虚拟现实技术的特点
  虚拟现实技术的应用是通过计算机和用户的整体使用,通过直观工具的应用实现信息的可视化,从而用户能够在该种环境下进行信息的控制和各种操作的进行,对信息进行操控的测试。虚拟现实技术最大的特点就是人能够通过计算机感受极端复杂的数据并进行交互,虚拟现实是作为一种媒介而存在的,通过三维环境的合成人们可以按照自身的特点和意愿任意的进行探测和体验。目前全球的虚拟现实技术都在大力的发展过程中,美、日、欧等工业国家和地区对该项技术也是尤为重视,对电动车的测试工作来讲,虚拟现实开发除了是一种技术的开发方法还是一个仿真的应用工具,它建立的一种虚拟的环境能够实现对电动车的驾驶、操作等活动,从而大大提高了测试的效率并且减轻了测试的难度。
  2 虚拟现实技术在电动车测试中的应用
  目前电动车的普及还有障碍,主要还是由于续航里程有限,在垂直行业应用领域,电动车由于自身的特点对测试也有不同的要求,随着电动车的不断发展,内部电子系统的复杂性和电动车信息技术的应用都对测试提出了更高的要求,另外由于电动车的一些问题造成的频繁召回造成了众多消费者的不安感,这种情况的改善就需要品牌企业要通过对产品的可靠性提升来进行,一是保证产品的可靠性尽量减少召回的可能,二是要做好虚拟测试的工作,避免问题产品的输出,这些就对整车和零部件的测试提出了更高的要求。
  3 电动车测试的现状
  3.1 测试内容 在电动车的测试中需要进行多个方面的测试内容,首先在电动车的控制器安全需求问题中需要进行测试的有:①型式试验:其中包括了电气试验,内部温度、介电强度试验、电压限制等都需要根据EMC/EMI来进行电磁干扰的测试工作。②例行性试验:其中包括了启动以及联锁过程的试验,通过对最小输出以及输出过程的监控和要求进行检测和控制。③环境安规测试:其中包括涉水深度,由于电动车采用下悬挂结构的电池布置,行车时飞溅的水容易破坏电池组的绝缘,引发保护电器动作,造成事故。④能耗指标、动力性能等,轴荷测量及对比:根据电动车的轮负荷和轴负荷有相应的标准,车辆的左右两侧负荷应均匀,静止时前轮的轴负荷应为整车质量的40%~60%,具体数值与驱动方式有关。在制动工况,前轮的负荷为整车质量的70%。如超过这一数值,容易引发制动力不够和减震器件负荷超重的问题,应采取措施对前轮减重。
  3.2 测试方法 ①绕桩:试驾人员以灵活的蛇型速度穿过5个6米间距的障碍物,测出所用的时间来体现电动车的控制能力。②刹车制动:刹车制动测试是关乎消费者人身安全的,所占比例最高,占总成绩5分的50%,6米蛇形绕桩测试是电动车灵活性、轮胎抓地力等方面,这些配置的好坏也影响消费者的安全,所以刹车制动需要进行严格的测试,试驾人员以最大的行驶速度紧急刹车至静止,测量出紧急制动的滑行距离,之后用测量数据来考量电动车的刹车制动性能。其中计算公式:人体反应时间(0.8s)×电动车行驶最大速度+测试的制动距离,最终得出这辆电动车在紧急遇到危险的情况下,最小安全距离是多少。③百米加速:试驾人员在笔直的公路中从静止状态提速至最大速度,测出电动车所用的时间、最大速度以及平均速度,用这些数据来体现电动车的电机性能。
  4 虚拟现实技术的应用
  4.1 虚拟现实技术模型 在电动车的测试工作中,虚拟测试的应用主要是为了共享测试信息,对于测试工作中需要注意的是要根据虚拟测试的相似性原理进行测试框架的构建,虚拟测试系统和仿真原理的应用能够对测试信息进行有效的表达和记录、复用等,并且虚拟测试环境通过描述和生成能够建立虚拟测试原型系统,需要注意的是这个过程中要遵守相关技术规定和标准规范。
  4.2 虚拟环境生成 虚拟环境的生成主要是通过一个虚拟环境生成器来作用的,该生成器能够产生相对应的三维世界软硬件环境,主要表现为三维立体图像的建立,能够对现实中需要的测试内容以及环境、设备等进行仿真模拟。
  5 以电动车地盘测功机系统为例
  这类系统又称为转鼓测试台,主要用于室内的实验测试,它能够根据道路的基本情况以及行驶状况对电动车的使用功能和技术状况有效的检测,科学的检测电动车中可能存在的故障,这种测试方法相较于道路实际的试验方式具有很多方面的优势。基本过程就是数据采集卡在接收到经过信号调理的转速信号后,通过图形化程序,最后求得模拟的车辆行驶阻力数值。对于底盘测功机的控制系统,主要的被控制量就是吸功设备即电涡流测功机的激磁电流。通过程序的设计控制测功机的激磁电流,使底盘输出扭矩与扭矩设定值一致。设定值不变而改变外加负载时,将导致车速发生变化,直到车速达到稳定值。对电涡流测功机仍选用恒扭矩控制方式,假设计算机采样时间的时间间隔为Δr,每采样一次主滚筒的转速就能计算出应施加的制动力矩,而在Δr内保持扭矩不变,只要选取合适的采样时间,就可以实现电动车行驶时的阻力模拟。其他因素的测定也是如此。
  6 结语
  综上所述,随着科技的不断发展,对于电动车的测试工作也有了新的方式,虚拟现实技术有效的提高了测试工作的效率和安全,是一项未来重要的发展方向。
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