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NI技术福特使用美国国家仪器产品,引领创新潮流我们专注于对燃料电池系统(FCS)的研究,并由此催生了一系列车辆,如全球第一辆全性能燃料电池汽车(P2000)和全球第一辆燃料电池充电式油电混合动力车(带HySeries驱动系统的FordEdge车)。"福特和美国国家仪器有很长的合作历史,我们使用LabVIEW对我们生产的每一款燃料电池电动车的方方面面进行了开发,并且成功为汽车燃料电池系统设计、开发了实时嵌入式控制系统。"-,panyTheChallenge:为汽车燃料电池系统开发一个电子控制设备(ECU),显著改善燃料电池系统使其较之于传统的基于内燃机的传动系统更具竞争力,同时在商业上切实可行——是我们面临的主要挑战。TheSolution:使用NILabVIEWReal-Time、pactRIO控制器为汽车燃料电池系统开发一个实时嵌入式控制系统,并使用LabVIEW和一个实时PXI机箱硬件在环(HIL)系统进行系统验证。Author(s):-pany屹立创新前沿自1992年以来,FordMotor公司就开始专注于研发燃料电池系统。虽然燃料电池系统较之传统的基于内燃机的传动系统更具竞争力,但在我们取得重大进展的同时,依然存在一些缺陷妨碍了燃料电池系统成为商业可行的技术。因此,我们不断在系统寿命、防冻起动等方面进行重大改进,尝试消除这些不足。在开发突破性的燃料电池系统的同时,我们还使用快速原型开发了新型控制系统。在开发过程中,设计团队不断通过系统工程V模型验证、改良设计。设计上的改变往往会影响子系统部件之间的接口,如空气压缩机控制模块和燃料电池控制模块之间的接口。尽管在车辆生产方面ECU已经取得了广泛的成功,但仍然存在更好的快速原型控制系统实现方法。pactRIO进行燃料电池控制设备(FCU)的快速原型开发,而不是更改产品ECUI/O电路以适应接口变化。pactRIO,我们快速地适应了设计上的改变,并使用用于新型设计方案的新传感器和制动器进行了实验。我们开发了硬件在环系统(HIL),它由一个在NIPXI-1010混合PXI/SCXI机箱中的NIPXI-8186控制器以及一些相关的PXI和SCXII/O卡组成,其中包括一个控制器区域网络(CAN)板卡,pactRIO控制器中嵌入的控制策略功能性进行验证。这个使用LabVIEWReal-Time实现的硬件在环系统具有图形化用户界面(GUI),可向ECU提供手动和自动输入以验证控制策略的执行,pactRIOI/O反馈。硬件在环系统的验证是成功的,在CompactRIO开始控制实际的燃料电池系统设备后,我们只需要对策略进行镜像更改即可。性能优良,如你所需汽车动力传动控制需要能够实时。为达到实时所需的确定性,LabVIEWReal-TimeModule(实时模块)为所选控制器提供了商业化的实时操作系统(RTOS)。当我们为提升性能从使用NIcRIO-9002转为使用NIcRIO-9012嵌入式实时控制器时,LabVIEWReal-Time模块会自动从Pharlap实时操作系统(RTOS)转为VxWorks实时操作系统(RTOS)。通过使用美国国家仪器产品实现RTOS,我们的团队得以集中精力到燃料电池控制系统,而无需为实时操作系统这一细节分心。燃料电池系统控制器从