CN106194702B - 新能源汽车电动真空泵测试系统试验台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新能源汽车电动真空泵测试系统试验台，包括有电动缸、真空助力器、主缸、电动真空泵、真空罐和控制系统，其中电动缸与真空助力器之间通过第一推力杆相连接，真空助力器与主缸之间通过第二推力杆相连接，电动真空泵通过管路与真空助力器相连接，真空罐设在连接管路上，电动缸和电动真空泵由控制系统控制工作。有益效果：能够检测电动真空泵的系统新能源汽车电动真空泵的使用性能。能够对电动真空泵与液压制动系统的匹配进行测试。有效缩短电动真空泵开发周期。能对不同型号的电动真空泵进行检测以及与制动系统匹配测试。能够对电动真空泵的控制算法进行验证。

Description

新能源汽车电动真空泵测试系统试验台

技术领域

本发明涉及一种真空泵测试系统试验台，特别涉及一种新能源汽车电动真空泵测试系统试验台。

背景技术

当前，环境污染、能源危机等问题越来越引发全球的普遍关注。新能源汽车采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置)减少了能源的消耗，采用能量回收技术提高了能量的利用率。因此，新能源汽车成为未来汽车发展的方向，具有广阔的发展前景。并且，为加快培育与发展新能源汽车产业，国家出台了一系列政策，更推动了新能源汽车的发展。

目前，真空助力式液压制动系统仍是应用最广的行车制动系统，并在新能源汽车上得以延续应用。但是，由于新能源汽车取消了传统发动机的使用，或者发动机的排量较小，无法产生足够的真空度，从而使传统的真空助力系统无法产生足够的助力。而电动真空泵是当下的较为合适的方案。利用电动真空泵产生真空度，用于提供制动系统助力，能够最小限度的改动现有的液压制动系统，节省了成本。但是，采用电动真空泵需要对电动真空泵性能及其在制动系统中的匹配进行测试。采用试验台测试技术，既能够有效的节约成本、缩短开发周期，也能够充分考虑系统的工作特性、更接近于真实的道路试验，同时，试验过程不受时间、天气、场地等条件的束缚，测试效率更高。

发明内容

本发明的目的是为了较好地对电动真空泵性能及其在制动系统中的匹配进行测试而提供的一种新能源汽车电动真空泵测试系统试验台。

本发明提供的新能源汽车电动真空泵测试系统试验台包括有电动缸、真空助力器、主缸、电动真空泵、真空罐和控制系统，其中电动缸与真空助力器之间通过第一推力杆相连接，真空助力器与主缸之间通过第二推力杆相连接，电动真空泵通过管路与真空助力器相连接，真空罐设在连接管路上，电动缸和电动真空泵由控制系统控制工作。

电动缸的型号为IMB20-05的伺服电动缸，最大推力为3500N，丝杠导程5mm，最大速度为350mm/s，最大行程500mm。

第一推力杆上设有第一推力传感器，用于测量第一推力杆上产生的推力，第二推力杆上设有第二推力传感器，用于测量第二推力杆上产生的推力，真空罐与真空助力器之间的管路上依次设有单向阀、真空度传感器和放气阀，真空度传感器用于测量电动真空泵产生的真空度，第一推力传感器、第二推力传感器和真空度传感器均与控制系统相连接，第一推力传感器、第二推力传感器和真空度传感器采集的数据能够实时传送到控制系统中，第一推力传感器的型号为LH-S10-300KG，第二推力传感器的型号为LH-S10-1T，第一推力传感器和第二推力传感器的输出灵敏度为1.0±10％mV/V，使用电压为5-10VDC，最大使用电压为15VDC，其中第一推力传感器量程为0-300KG，测量的信号经型号为LH-FD-DC的放大器放大后的输出信号为0-10V，第二推力传感器的量程为0-1000KG，测量的信号经型号为LH-FD-DC的放大器放大后的输出信号为0-10V，型号为LH-FD-DC的放大器的供电电压为24VDC，真空度传感器的型号为SY-PG1210-0/-100kPa-GB，其测量的量程为0至-100kPa，对应的输出电压为0-10VDC，工作电压为24VDC，精度为±0.5％FS。

主缸的一端连接有储液罐，主缸还通过第一管路和第二管路与液压调节单元相连接，第一管路上装配有第一电磁阀和第一压力传感器，第二管路上装配有第二电磁阀和第二压力传感器，液压调节单元通过管路分别连接有第一制动器、第二制动器、第三制动器和第四制动器，液压调节单元与第一制动器之间的连接管路上设有第三压力传感器，液压调节单元与第二制动器之间的连接管路上设有第四压力传感器，液压调节单元与第三制动器之间的连接管路上设有第五压力传感器，液压调节单元与第四制动器之间的连接管路上设有第六压力传感器，第一电磁阀、第一压力传感器、第二电磁阀、第二压力传感器、第三压力传感器、第四压力传感器、第五压力传感器和第六压力传感器均与控制系统相连接，第一电磁阀、第二电磁阀由控制系统控制动作，第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第四压力传感器、第五压力传感器和第六压力传感器采集的数据能够实时传送到控制系统中，第一电磁阀和第二电磁阀的型号为LD8705H常开型电磁阀，最高工作压力为250bar，工作电压为24VDC，第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第四压力传感器、第五压力传感器和第六压力传感器的型号均为PA-21S-80520.3-200，其量程为0-20MPa，输出信号为4-20mA，通过串联250Ω精变电阻，将输出的电流信号转化为1-5V的标准电压信号，供电电压为8-28VDC，最大需求电流25mA，负载阻抗RΩ＝(U-8V)/0.02A，精度为0.5％。

控制系统包括有工控机、MicroAutoBox、交互式的消息系统RapidPro、第一驱动系统和第二驱动系统，其中工控机内安装有Matlab/Simulink以及ControlDesk软件，ControlDesk中能够编制试验系统控制界面，该界面结合下载到MicroAutoBox中的Matlab/Simulink程序能够实现对液压调节单元、第一电磁阀、第二电磁阀、电动真空泵和电动缸的控制，以及对相关数据信息的存储，所述的工控机采用天拓TMPC-1725工控机，其处理器为Intel Core i5-3320主频2.6GHz双核四线程，内存为8GB，工控机通过Ethnnet网线与MicroAutoBox相连，MicroAutoBox是一款用于执行快速功能原型开发的实时系统，MicroAutoBox通过电线连接到第一驱动系统和第二驱动系统，通过SPI线连接到交互式的消息系统RapidPro中，MicroAutoBox中的AD通道和第一推力传感器、第二推力传感器、真空度传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第四压力传感器、第五压力传感器和第六压力传感器的输出端电线连接,交互式的消息系统RapidPro通过SPI线连接到MicroAutoBox，输出连接到液压调节单元的输入，用于驱动液压调节单元中的电磁阀和电机，第一驱动系统主要有两个继电器组成，第一驱动系统的输出与第一电磁阀和第二电磁阀相连，用于控制第一电磁阀和第二电磁阀的动作，继电器的型号为MY4NJ的继电器，其触点负载为5A 240V，5A 28VDC，额定电流为5A，第二驱动系统控制电动真空泵和电动缸的工作，电动真空泵的驱动芯片的型号为L298N的驱动芯片，L298N内部包含有四通道驱动电路，是一种二相和四相电机的专用驱动器，即内部含有两个H桥的高压大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL逻辑电平信号，可驱动46V以下的电机，采用PWM的调速方法对电机调速，电动缸的驱动采用SIMODRIVE 611U驱动系统，其是一种可灵活配置的伺服驱动系统，主要包括电源模块、功率模块、控制板模块和附件，各模块之间采用标准化设计，能够用于伺服电机的驱动。

本发明的工作原理：

本发明提供的试验台主要有两个功能：检测电动真空泵产生真空度的能力和电动真空泵的助力性能。

1、检测电动真空泵产生真空度的能力：

试验前需要对各个传感器进行标定，标定方法依传感器型号而定，试验时，首先通过第一驱动系统给主缸前后腔的第一电磁阀和第二电磁阀供电，使二者处于断开状态，然后打开放气阀并保持一段时间，然后关闭放气阀。使用真空度传感器测量出电动真空泵当前的真空度。接着，通过第一驱动系统驱动电动真空泵全速运转，真空度传感器监测此时的真空度，记录电动真空泵全速运转时从当前真空度到指定真空度所需的时间T，这个时间T可以作为评价电动真空泵产生真空度能力的一个指标。

2、电动真空泵产生真空度的助力性能：

在上述检测的基础上，控制真空助力器内的真空度达到指定值，启动电动缸产生一定的推力，由第二推力传感器测量主缸推杆承受的力，由主缸前后腔连接的第一压力传感器和第二压力传感器测量主缸前后腔中产生的液压力。第二推力传感器测量的力减去第一推力传感器测量的力即为真空助力系统产生的助力。

第一驱动系统控制主缸前、后腔的第一电磁阀和第二电磁阀处于断电导通状态，使制动主缸与液压调节单元以及第一制动器、第二制动器、第三制动器和第四制动器的连通。由真空度传感器实时监测真空助力器的真空度，并通过第二驱动系统控制电动真空泵的动作，从而控制真空助力器中的真空度保持在合适的值，并且第二驱动系统控制电动缸产生合适的推力，使主缸建立压力。通过交互式的消息系统RapidPro控制液压调节单元中的各个电磁阀的通断，使第一制动器、第二制动器、第三制动器和第四制动器建立压力。分别由第一推力传感器、第二推力传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第四压力传感器、第五压力传感器、第六压力传感器和真空度传感器记录系统的各个状态值。根据汽车制动踏板规格，将电动缸推力换算成制动踏板的踏板力。然后根据换算出的踏板力找出适合的轮缸压力值，并与各压力传感器测得的数据比较，根据比较结果可对真空度的值进行适当的变化。

本发明提供的试验台可以通过更换不同型号规格的电动真空泵来分析不同型号规格的电动真空泵的性能，即测试系统具有好的可移植性。

控制系统中首先应用Matlab/Simulink建立控制策略程序，然后进一步对控制策略进行完善。接着，将Matlab/Simulink控制程序下载到MicroAutoBox中，并控制驱动系统驱动硬件系统的运行，并由传感系统实时感知系统的各个状态。判断由传感系统感知的系统状态数据是否在可以接受的范围，若是，则所建立的控制策略符合要求；若不是，则重新修改控制策略，并重新对控制策略进行验证。

液压调节单元为现有的设备，因此，具体型号和规格没有进一步进行赘述。

本发明的有益效果：

1.利用本发明提供的试验台能够检测电动真空泵的系统新能源汽车电动真空泵的使用性能。

2.利用本发明提供的试验台能够对电动真空泵与液压制动系统的匹配进行测试。

3.本发明提供的试验台采用dSPACE实时平台，能够快速的对电动真空泵性能进行检测以及与制动系统匹配测试，有效缩短电动真空泵开发周期。

4.本发明提供的试验台的可移植性好，能对不同型号的电动真空泵进行检测以及与制动系统匹配测试。

5.利用本发明提供的试验台能够对电动真空泵的控制算法进行验证。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明中控制系统控制策略验证流程图。

1、电动缸 2、真空助力器 3、主缸 4、电动真空泵 5、真空罐

6、控制系统 7、第一推力杆 8、第二推力杆 10、第一推力传感器

11、第二推力传感器 12、单向阀 13、真空度传感器 14、放气阀

20、储液罐 21、第一管路 22、第二管路 23、液压调节单元

24、第一电磁阀 25、第一压力传感器 26、第二电磁阀

27、第二压力传感器 28、第一制动器 29、第二制动器 30、第三制动器

31、第四制动器 32、第三压力传感器 33、第四压力传感器

34、第五压力传感器 35、第六压力传感器 40、工控机

41、MicroAutoBox 42、交互式的消息系统RapidPro 43、第一驱动系统

44、第二驱动系统。

具体实施方式

请参阅图1和图2所示：

本发明提供的新能源汽车电动真空泵测试系统试验台包括有电动缸1、真空助力器2、主缸3、电动真空泵4、真空罐5和控制系统6，其中电动缸1与真空助力器2之间通过第一推力杆7相连接，真空助力器2与主缸3之间通过第二推力杆8相连接，电动真空泵4通过管路与真空助力器2相连接，真空罐5设在连接管路上，电动缸1和电动真空泵4由控制系统6控制工作。

电动缸1的型号为IMB20-05的伺服电动缸，最大推力为3500N，丝杠导程5mm，最大速度为350mm/s，最大行程500mm。

第一推力杆7上设有第一推力传感器10，用于测量第一推力杆7上产生的推力，第二推力杆8上设有第二推力传感器11，用于测量第二推力杆8上产生的推力，真空罐5与真空助力器2之间的管路上依次设有单向阀12、真空度传感器13和放气阀14，真空度传感器13用于测量电动真空泵4产生的真空度，第一推力传感器10、第二推力传感器11和真空度传感器13均与控制系统6相连接，第一推力传感器10、第二推力传感器11和真空度传感器13采集的数据能够实时传送到控制系统6中，第一推力传感器10的型号为LH-S10-300KG，第二推力传感器11的型号为LH-S10-1T，第一推力传感器10和第二推力传感器11的输出灵敏度为1.0±10％mV/V，使用电压为5-10VDC，最大使用电压为15VDC，其中第一推力传感器10量程为0-300KG，测量的信号经型号为LH-FD-DC的放大器放大后的输出信号为0-10V，第二推力传感器11的量程为0-1000KG，测量的信号经型号为LH-FD-DC的放大器放大后的输出信号为0-10V，型号为LH-FD-DC的放大器的供电电压为24VDC，真空度传感器13的型号为SY-PG1210-0/-100kPa-GB，其测量的量程为0至-100kPa，对应的输出电压为0-10VDC，工作电压为24VDC，精度为±0.5％FS。

主缸3的一端连接有储液罐20，主缸3还通过第一管路21和第二管路22与液压调节单元23相连接，第一管路21上装配有第一电磁阀24和第一压力传感器25，第二管路22上装配有第二电磁阀26和第二压力传感器27，液压调节单元23通过管路分别连接有第一制动器28、第二制动器29、第三制动器30和第四制动器31，液压调节单元23与第一制动器28之间的连接管路上设有第三压力传感器32，液压调节单元23与第二制动器29之间的连接管路上设有第四压力传感器33，液压调节单元23与第三制动器30之间的连接管路上设有第五压力传感器34，液压调节单元23与第四制动器31之间的连接管路上设有第六压力传感器35，第一电磁阀24、第一压力传感器25、第二电磁阀26、第二压力传感器27、第三压力传感器32、第四压力传感器33、第五压力传感器34和第六压力传感器36均与控制系统6相连接，第一电磁阀24、第二电磁阀26由控制系统6控制动作，第一压力传感器25、第二压力传感器27、第三压力传感器32、第四压力传感器33、第五压力传感器34和第六压力传感器35采集的数据能够实时传送到控制系统6中，第一电磁阀24和第二电磁阀26的型号为LD8705H常开型电磁阀，最高工作压力为250bar，工作电压为24VDC，第一压力传感器25、第二压力传感器27、第三压力传感器32、第四压力传感器33、第五压力传感器34和第六压力传感器35的型号均为PA-21S-80520.3-200，其量程为0-20MPa，输出信号为4-20mA，通过串联250Ω精变电阻，将输出的电流信号转化为1-5V的标准电压信号，供电电压为8-28VDC，最大需求电流25mA，负载阻抗RΩ＝(U-8V)/0.02A，精度为0.5％。

控制系统6包括有工控机40、MicroAutoBox41、交互式的消息系统RapidPro42、第一驱动系统43和第二驱动系统44，其中工控机40内安装有Matlab/Simulink以及ControlDesk软件，ControlDesk中能够编制试验系统控制界面，该界面结合下载到MicroAutoBox中的Matlab/Simulink程序能够实现对液压调节单元23、第一电磁阀24、第二电磁阀26、电动真空泵4和电动缸1的控制，以及对相关数据信息的存储，所述的工控机40采用天拓TMPC-1725工控机，其处理器为Intel Core i5-3320主频2.6GHz双核四线程，内存为8GB，工控机40通过Ethnnet网线与MicroAutoBox41相连，MicroAutoBox41是一款用于执行快速功能原型开发的实时系统，MicroAutoBox41通过电线连接到第一驱动系统43和第二驱动系统44，通过SPI线连接到交互式的消息系统RapidPro42中，MicroAutoBox41中的AD通道和第一推力传感器10、第二推力传感器11、真空度传感器13、第一压力传感器25、第二压力传感器27、第三压力传感器32、第四压力传感器33、第五压力传感器34和第六压力传感器35的输出端电线连接,交互式的消息系统RapidPro 42通过SPI线连接到MicroAutoBox41，输出连接到液压调节单元23的输入，用于驱动液压调节单元23中的电磁阀和电机，第一驱动系统43主要有两个继电器组成，第一驱动系统43的输出与第一电磁阀24和第二电磁阀26相连，用于控制第一电磁阀24和第二电磁阀26的动作，继电器的型号为MY4NJ的继电器，其触点负载为5A 240V，5A 28VDC，额定电流为5A，第二驱动系统44控制电动真空泵4和电动缸1的工作，电动真空泵4的驱动芯片的型号为L298N的驱动芯片，L298N内部包含有四通道驱动电路，是一种二相和四相电机的专用驱动器，即内部含有两个H桥的高压大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL逻辑电平信号，可驱动46V以下的电机，采用PWM的调速方法对电机调速，电动缸1的驱动采用SIMODRIVE 611U驱动系统，其是一种可灵活配置的伺服驱动系统，主要包括电源模块、功率模块、控制板模块和附件，各模块之间采用标准化设计，能够用于伺服电机的驱动。

本发明的工作原理：

本发明提供的试验台主要有两个功能：检测电动真空泵4产生真空度的能力和电动真空泵4的助力性能。

1、检测电动真空泵4产生真空度的能力：

试验前需要对各个传感器进行标定，标定方法依传感器型号而定，试验时，首先通过第一驱动系统43给主缸3前后腔的第一电磁阀24和第二电磁阀26供电，使二者处于断开状态，然后打开放气阀14并保持一段时间，然后关闭放气阀14。使用真空度传感器13测量出电动真空泵4当前的真空度。接着，通过第一驱动系统43驱动电动真空泵4全速运转，真空度传感器13监测此时的真空度，记录电动真空泵4全速运转时从当前真空度到指定真空度所需的时间T，这个时间T可以作为评价电动真空泵4产生真空度能力的一个指标。

2、电动真空泵4产生真空度的助力性能：

在上述检测的基础上，控制真空助力器2内的真空度达到指定值，启动电动缸1产生一定的推力，由第二推力传感器11测量主缸3推杆承受的力，由主缸3前后腔连接的第一压力传感器25和第二压力传感器27测量主缸3前后腔中产生的液压力。第二推力传感器11测量的力减去第一推力传感器10测量的力即为真空助力器2产生的助力。

第一驱动系统43控制主缸3前、后腔的第一电磁阀24和第二电磁阀26处于断电导通状态，使制动主缸3与液压调节单元23以及第一制动器28、第二制动器29、第三制动器30和第四制动器31的连通。由真空度传感器13实时监测真空助力器2的真空度，并通过第二驱动系统44控制电动真空泵4的动作，从而控制真空助力器2中的真空度保持在合适的值，并且第二驱动系统44控制电动缸1产生合适的推力，使主缸3建立压力。通过交互式的消息系统RapidPro42控制液压调节单元23中的各个电磁阀的通断，使第一制动器28、第二制动器29、第三制动器30和第四制动器31建立压力。分别由第一推力传感器10、第二推力传感器11、第一压力传感器25、第二压力传感器27、第三压力传感器32、第四压力传感器33、第五压力传感器34、第六压力传感器35和真空度传感器13记录系统的各个状态值。根据汽车制动踏板规格，将电动缸1推力换算成制动踏板的踏板力。然后根据换算出的踏板力找出适合的轮缸压力值，并与各压力传感器测得的数据比较，根据比较结果可对真空度的值进行适当的变化。

本发明提供的试验台可以通过更换不同型号规格的电动真空泵4来分析不同型号规格的电动真空泵4的性能，即测试系统具有好的可移植性。

控制系统6中首先应用Matlab/Simulink建立控制策略程序，然后进一步对控制策略进行完善。接着，将Matlab/Simulink控制程序下载到MicroAutoBox41中，并控制驱动系统驱动硬件系统的运行，并由传感系统实时感知系统的各个状态。判断由传感系统感知的系统状态数据是否在可以接受的范围，若是，则所建立的控制策略符合要求；若不是，则重新修改控制策略，并重新对控制策略进行验证。

液压调节单元23为现有的设备，因此，具体型号和规格没有进一步进行赘述。

Claims (4)

1.一种新能源汽车电动真空泵测试系统试验台，包括有电动缸、真空助力器、主缸、电动真空泵、真空罐和控制系统，其中电动缸与真空助力器之间通过第一推力杆相连接，真空助力器与主缸之间通过第二推力杆相连接，电动真空泵通过管路与真空助力器相连接，真空罐设在连接管路上，电动缸和电动真空泵由控制系统控制工作，其特征在于：所述的第一推力杆上设有第一推力传感器，用于测量第一推力杆上产生的推力，第二推力杆上设有第二推力传感器，用于测量第二推力杆上产生的推力，真空罐与真空助力器之间的管路上依次设有单向阀、真空度传感器和放气阀，真空度传感器用于测量电动真空泵产生的真空度，第一推力传感器、第二推力传感器和真空度传感器均与控制系统相连接，第一推力传感器、第二推力传感器和真空度传感器采集的数据能够实时传送到控制系统中，第一推力传感器的型号为LH-S10-300KG，第二推力传感器的型号为LH-S10-1T，第一推力传感器和第二推力传感器的输出灵敏度为1.0±10％mV/V，使用电压为5-10VDC，最大使用电压为15VDC，其中第一推力传感器量程为0-300KG，测量的信号经型号为LH-FD-DC的放大器放大后的输出信号为0-10V，第二推力传感器的量程为0-1000KG，测量的信号经型号为LH-FD-DC的放大器放大后的输出信号为0-10V，型号为LH-FD-DC的放大器的供电电压为24VDC，真空度传感器的型号为SY-PG1210-0/-100kPa-GB，其测量的量程为0至-100kPa，对应的输出电压为0-10VDC，工作电压为24VDC，精度为±0.5％FS。

2.根据权利要求1所述的新能源汽车电动真空泵测试系统试验台，其特征在于：所述的电动缸的型号为IMB20-05的伺服电动缸，最大推力为3500N，丝杠导程5mm，最大速度为350mm/s，最大行程500mm。

3.根据权利要求1所述的新能源汽车电动真空泵测试系统试验台，其特征在于：所述的主缸的一端连接有储液罐，主缸还通过第一管路和第二管路与液压调节单元相连接，第一管路上装配有第一电磁阀和第一压力传感器，第二管路上装配有第二电磁阀和第二压力传感器，液压调节单元通过管路分别连接有第一制动器、第二制动器、第三制动器和第四制动器，液压调节单元与第一制动器之间的连接管路上设有第三压力传感器，液压调节单元与第二制动器之间的连接管路上设有第四压力传感器，液压调节单元与第三制动器之间的连接管路上设有第五压力传感器，液压调节单元与第四制动器之间的连接管路上设有第六压力传感器，第一电磁阀、第一压力传感器、第二电磁阀、第二压力传感器、第三压力传感器、第四压力传感器、第五压力传感器和第六压力传感器均与控制系统相连接，第一电磁阀、第二电磁阀由控制系统控制动作，第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第四压力传感器、第五压力传感器和第六压力传感器采集的数据能够实时传送到控制系统中，第一电磁阀和第二电磁阀的型号为LD8705H常开型电磁阀，最高工作压力为250bar，工作电压为24VDC，第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第四压力传感器、第五压力传感器和第六压力传感器的型号均为PA-21S-80520.3-200，其量程为0-20MPa，输出信号为4-20mA，通过串联250Ω精变电阻，将输出的电流信号转化为1-5V的标准电压信号，供电电压为8-28VDC，最大需求电流25mA，负载阻抗RΩ＝(U-8V)/0.02A，精度为0.5％。

4.根据权利要求1所述的新能源汽车电动真空泵测试系统试验台，其特征在于：所述的控制系统包括有工控机、MicroAutoBox、交互式的消息系统、第一驱动系统和第二驱动系统，其中工控机内安装有Matlab/Simulink以及ControlDesk软件，ControlDesk中能够编制试验系统控制界面，该界面结合下载到MicroAutoBox中的Matlab/Simulink程序能够实现对液压调节单元、第一电磁阀、第二电磁阀、电动真空泵和电动缸的控制，以及对相关数据信息的存储，所述的工控机采用天拓TMPC-1725工控机，其处理器为Intel Core i5-3320主频2.6GHz双核四线程，内存为8GB，工控机通过Ethnnet网线与MicroAutoBox相连，MicroAutoBox是一款用于执行快速功能原型开发的实时系统，MicroAutoBox通过电线连接到第一驱动系统和第二驱动系统，通过SPI线连接到交互式的消息系统中，MicroAutoBox中的AD通道和第一推力传感器、第二推力传感器、真空度传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第四压力传感器、第五压力传感器和第六压力传感器的输出端电线连接，交互式的消息系统通过SPI线连接到MicroAutoBox，输出连接到液压调节单元的输入，用于驱动液压调节单元中的电磁阀和电机，第一驱动系统主要有两个继电器组成，第一驱动系统的输出与第一电磁阀和第二电磁阀相连，用于控制第一电磁阀和第二电磁阀的动作，继电器的型号为MY4NJ的继电器，其触点负载为5A 240V，5A 28VDC，额定电流为5A，第二驱动系统控制电动真空泵和电动缸的工作，电动真空泵的驱动芯片的型号为L298N的驱动芯片，L298N内部包含有四通道驱动电路，是一种二相和四相电机的专用驱动器，即内部含有两个H桥的高压大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL逻辑电平信号，可驱动46V以下的电机，采用PWM的调速方法对电机调速，电动缸的驱动采用SIMODRIVE 611U驱动系统，其是一种可灵活配置的伺服驱动系统，主要包括电源模块、功率模块、控制板模块和附件，各模块之间采用标准化设计，能够用于伺服电机的驱动。