项目四任务4：线控转向系统性能测试-学生工作页答案

任务4.5线控转向系统性能测试-学生工作页姓名班级学号实训室小组时间一、接受任务随着技术的发展，自动驾驶汽车对转向精度的要求越来越高，在实际应用中需要频繁地进行精确转向，以完成复杂的路径规划和精确的位置控制。然而，由于制造公差、磨损、装配误差以及环境因素等，转向系统在初始状态下可能无法达到理想的精度。转向零位标定，作为系统校准的关键步骤，确保了转向系统在执行任务时能够精确地定位到预定的角度。假设你是某家线控底盘解决方案供应商的测试工程师，需要按照公司的工作手册，依据通信协议，利用嵌入式系统中用于转向控制的C语言程序对转向系统线控部分进行线控转向系统零位标定工作。你应该如何设计标定程序，并验证自己设计的标定程序呢?提示：此次任务我们用低速无人物流车进行实训，你需要依据通信协议，利用嵌入式系统中用于转向控制的C语言程序对转向系统线控部分进行线控转向系统零位标定工作提示：此次任务我们用低速无人物流车进行实训，你需要依据通信协议，利用嵌入式系统中用于转向控制的C语言程序对转向系统线控部分进行线控转向系统零位标定工作。二、收集信息1、线控转向系统的性能要求信息收集线控转向系统的测试指标有行程测试指标、斜坡测试指标、正弦测试指标。2、线控转向系统关键性能指标信息线控转向系统关键性能指标有方向盘最大角速度、方向盘转角滞后时间、系统稳定时间、控制精度、最大扭矩测试。3、名词解释（1）方向盘角速度：描述车辆在转弯时方向盘转动的速度的参数，通常用度/秒（°/s）或弧度/秒（rad/s）来表示。（2）方向盘转角滞后时间：理解为转向响应时间，是指从驾驶员转动方向盘到汽车实际开始转向所经过的时间。三、制定计划步骤作业内容工具注意事项预计用时1实施准备：检查设备，连接设备，启动设备线控底盘，测试电脑，CAN分析仪，千斤顶连接CAN分析仪，注意是将车辆外接CAN接口连接到CAN分析仪CAN1通道3分钟2线控转向系统性能测试实施：启动连接上位机，进入自动驾驶模式，存储文件，设置控制参数，开始测试，数据加载与回放线控底盘，测试电脑，转向测试上位机测试时，车辆须进入自动驾驶模式15分钟3线控转向系统性能测试分析：方向盘最大角速度、方向盘转角滞后时间、系统稳定时间、控制精度、最大扭矩测试，编写测试报告线控底盘，测试电脑，转向测试上位机正确记录并分析测试数据15分钟4系统复原，整理清洁线控底盘，测试电脑，CAN分析仪，千斤顶须先关闭线控底盘电源，才能关闭遥控器2分钟5检查评价，总结反思检查与评分表，总结反思表注意评价的客观性，注意进行深刻反思5分钟四、操作实施1、作业前准备作业内容作业项目作业示范实施准备R穿戴好工作手套和安全帽，将工具设备等摆放在工位上R检查线控底盘外观是否正常，内部零件是否齐全，线束连接是否正常R用千斤顶举升线控底盘后轮R检查测试电脑外观是否正常R连接CAN分析仪外观是否正常无破损连接CAN分析仪与车辆R连接CAN分析仪R通过拨码开关，将CAN1的终端电阻R1拨到ON的位置启动设备R启动车辆R启动遥控器R进入遥控驾驶模式R启动测试电脑3、线控转向系统性能测试实施作业内容作业项目作业示范启动连接上位机R双击测试电脑桌面上的转向测试上位机图标，打开上位机单击“打开设备”，再单击“启动CAN”，单击“开始”，进入线控转向测试主界面进入自动驾驶模式R单击“观测模式”，切换为控制模式单击“观测模式”，切换为控制模式R按下遥控器后面的“遥控/自动模式切换开关”，进入自动驾驶模式存储文件R在数据记录界面单击“存储文件”R在弹出的“存储文件”对话框，输入对应文件名，并单击“保存”设置控制参数R每次转向5°，直到转向至右转30°，进行控制参数设置。（注：不同性能指标测试需要进行不同的参数设置）R在“车辆使能”界面，点击“转向未使能”，切换到“转向已使能”状态开始记录数据请填写作业过程：（1）在数据记录界面单击“开始记录”；（2）在“转向控制”操作界面，设置步长为5，模式为“单步模式”；（3）点击“红色向右箭头”，设置方向盘转向期望角度为右转30度。数据加载与回放R在数据记录界面中单击“结束记录”，并单击“加载文件”R在弹出的“打开”对话框，选择前面保存的文件，并单击“打开”R在数据记录界面中勾选“角度曲线”，并单击“生成曲线”R上位机弹出“静态数据回放”对话框，将鼠标移动到曲线某个位置时，会显示曲线上某一点的数据，包括时间数据和车辆角度数据数据生成R转向响应时间测试数据生成请填写作业过程：（1）将一份记录数据的.txt文件复制到D盘根目录，分别取名为ce1.txt以及ce2.txt(注意是一份文件复制成两份改名放在D盘根目录（2）单击“生成响应时间”，图标变成绿色时，表示正在生成；当图标再次变红表示生成完成（3）此时在D盘根目录下有转向响应时间测试的文件生成，打开可以看到每一步递增的响应时间R转向响应时间测试数据生成4、线控转向系统性能测试与分析作业内容作业项目作业示范方向盘最大角速度测试R方向盘最大角速度测试R设置控制参数，记录数据，回放数据具体控制参数：①在上位机以一次性从0°转向至300°为例，记录并分析相应数据。②在上位机以一次性从0°转向至－300°为例，记录并分析相应数据。R生成测试数据曲线图R记录测试数据R分析测试数据方向盘转角滞后时间测试R方向盘转角滞后时间测试R设置控制参数，记录数据，回放数据具体控制参数：在上位机设置周期为4s（正弦波周期可以填写1-10，对应1s-10s对应1HZ-0.1HZ），以正弦周期4s为例，记录并分析相应数据。R生成测试数据曲线图R记录测试数据R分析测试数据系统稳定时间测试R系统稳定时间测试R设置控制参数，记录数据，回放数据具体控制参数：①在上位机以一次性从0°转向至180°为例，记录并分析相应数据。②在上位机以一次性从0°转向至－180°为例，记录并分析相应数据。R生成测试数据曲线图R记录测试数据R分析测试数据控制精度测试R控制精度测试R设置控制参数，记录数据，回放数据具体控制参数：①在上位机以一次性从0°转向至300°为例，记录并分析相应数据。②在上位机以一次性从0°转向至－300°为例，记录并分析相应数据。R生成测试数据曲线图R记录测试数据R分析测试数据最大扭矩测试R最大扭矩测试R设置控制参数，记录数据，回放数据具体控制参数：①在助力模式下，用力转动方向盘，记录并分析相应数据。②自动驾驶模式下，方向盘被锁死，用力转动方向盘，记录并分析相应数据。R生成测试数据曲线图R记录测试数据R分析测试数据6、编写测试报告（根据实际情况填写，现在以学生手册测试数据为例）线控转向系统性能测试报告测试人员张三测试时间2024年6月4日测试目的对线控转向系统的性能指标进行测试，并分析测试结果，评价线控转向系统的性能。测试条件测试场地道路要求车辆准备天气条件干燥平坦而清洁的沥青路面纵向坡度应不超过0.10%，横向坡度应不超过0.50%转向系统预热至正常工作温度状况天气晴朗，温度范围0℃～40℃。风速要小于3m/s测试过程测试内容方向盘最大角速度测试与分析测试过程①在上位机以一次性从0°转向至300°为例，记录并分析相应数据。②在上位机以一次性从0°转向至－300°为例，记录并分析相应数据。测试数据序号转向度数（°）转向指令下发时间（ms）转向角开始响应时间（ms）转向角达到目标值时间（ms）转向总用时（s）角速度（rad/s）10~3003064316945441480202.720~-3002998309844681200204.8方向盘转角滞后时间与分析测试过程在上位机设置周期为4s（正弦波周期可以填写1-10，对应1s-10s对应1HZ-0.1HZ），以正弦周期4s为例，记录并分析相应数据。测试数据序号周期（s）转向指令到达0°时间（ms）实际转向角达到0°时间（ms）方向盘转角滞后时间（ms）149000290317315249200292292290349400294302300系统稳定时间与分析测试过程①在上位机以一次性从0°转向至180°为例，记录并分析相应数据。②在上位机以一次性从0°转向至－180°为例，记录并分析相应数据。测试数据序号转向度数（°）到达目标角度时间（s）稳定目标角度时间（ms）系统稳定时间（ms）10~180122211292670520~-18035574297740控制精度与分析测试过程①在上位机以一次性从0°转向至300°为例，记录并分析相应数据。②在上位机以一次性从0°转向至－300°为例，记录并分析相应数据。测试数据序号转向度数（°）目标角度（°）实际角度（°）控制精度（°）10~300300301120~-300-300-301-1最大扭矩与分析测试过程①在助力模式下，用力转动方向盘，记录并分析相应数据。②自动驾驶模式下，方向盘被锁死，用力转动方向盘，记录并分析相应数据。测试数据序号助力类型方向盘实际扭矩（N*M）1在助力模式下，用力转动方向盘1828.9942自动驾驶模式下，方向盘被锁死，测试员试图转动方向盘2194.769测试结果测试内容方向盘最大角速度测试方向盘转角滞后时间系统稳定时间控制精度最大扭矩期望结果≤200rad/s≤200ms≤300ms±1°12.8N*M至-12.8N*M测试数据204.8rad/s300ms740ms±1°测试结论通过不通过不通过通过通过7、系统复原作业内容作业项目作业示范系统复原R关闭CAN测试软件R关闭测试电脑电源R关闭线控底盘电源R关闭遥控器R拆卸并整理CAN分析仪及其连接线R卸下千斤顶8、整理清洁作业内容作业项目作业示范整理清洁R使用干净无纺布清洁线束两端插接口和线束表面R使用干净无纺布清洁实训过程中触碰过的区域R清洁工作台，并叠好无纺布放置于合适位置R清洁整理流程完毕，卸下安全防护用品并整理放好后离开实训区域五、检查评价检查与评分表序号评价标准评价类型评分（客观10-0分）（主观10-9-7-5-0分）自我评分教师评分1知识点一：线控转向系统性能要求客观评价2知识点二：线控转向系统关键性能指标客观评价3技能点一：正确完成线控转向系统性能测试实施主观评价4技能点二：正确进行线控转向系统性能测试与分析主观评价5技能点三：正确编写测试报告主观评价6作业前准备主观