Manfredi Tornabene、Gennaro Sorrentino、Renato Galluzzi、Andrea Tonoli，以及Nicola Amati等研究人员撰写了一篇关于“硬件在环（Hardware-in-the-Loop，HIL）用于测试旋转电磁减振器”的学术论文。该研究发表于2024年5月的《IEEE Access》期刊上。本文详细探讨了一种用于测试旋转电磁减振器(REMSA)的创新方法，通过HIL技术实现了对实验环境中这些装置的有效测试。

学术背景

现代车辆动力学研究的重点在于通过主动控制技术增强车辆性能。为提高行驶舒适性和路面附着力，电磁减振器作为机电一体化致动器被广泛研究。这些元件能够在车辆悬架系统中引入可变的主动和阻尼力，但由于其动态特征，测试这类装置存在挑战。传统的测试方法难以适应REMSA引入的动态负载特性，因此需要新的测试策略。此外，悬架控制方式的进步使得传统被动组件可能逐渐被主动组件取代。

研究流程

此项研究的流程分为几个环节，首先是设计并实现一个自定义的减振器测试平台。本文重点介绍了该测试平台的构造与模型建立。研究使用了一种四分之一车辆（quarter car）模型，联合动态模型以便在测试台中模拟实现逼真的负载循环。

HIL测试平台的动态模型建立和带宽分析是研究的核心部分之一。本文通过提出并模拟一种模型跟随补偿方法，达到了在实际测试中稳定控制测试台的目的。测试涉及使用一个电-液静设备将REMSA装置与测试台进行耦合，后者通过杠杆系统与液压致动器相连接。

主要结果

研究结果表明，测试架的跟踪性能突出，能够在负载变化情况下保持鲁棒性。通过模拟和实验证明，Hil系统可以有效模拟实际车辆动态，并保证对电磁减振器施加精确的负载和位移。实验结果与计算机仿真结果一致，这验证了补偿方法的有效性。

在实验中，研究者使用一系列精密设备测量液压系统中的位移、速度和力，结果显示测试平台能够在不同的电磁阻尼设置下提供良好跟踪性能，特别是在存在输入电机饱和和指令震颤的情况下，该系统表现出稳定性。

结论

这项研究开发的HIL方法成功应用于电-液静动态测试平台，对电磁减振器的测试和评估有重大意义。它不仅为学术研究提供了新的工具，还对工业应用产生深远影响，尤其是在悬架系统中的应用。通过提升电磁减振器的评估精度，该方法可能促进车辆悬架系统的整体架构创新，尤其在降低重心和减少设计复杂性方面。

研究亮点

研究的亮点在于其提出的模型跟随补偿方法，显著提升了测试平台的动态响应带宽。这种方法不依赖于控制器参数，因此具有广泛的适应性，能够满足不同负载条件下的稳定性能需求。此外，该研究利用HIL测试方法，为未来车辆工程中主动悬架系统的设计与验证提供了新的路径。

研究的创新性主要体现在HIL技术的应用以及模型跟随补偿方法的整合上，这不仅开创了新的测试范式，还为车辆动力学性能的提升提供了科学支持。