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結(jié)構(gòu)試驗(yàn)技術(shù)
用戶案例集
汽車測試
道路模擬試驗(yàn)系統(tǒng)
股票代碼： 301598
SERVOTEST 道路模擬系統(tǒng)
SERVOTEST 公司道路模擬試驗(yàn)系統(tǒng)具有悠久的歷史。早在 1969 年，SERVOTEST 便為皇家理工學(xué)院提供了英國
歷史上第一套四通道道路模擬試驗(yàn)系統(tǒng)。用于坦克疲勞耐久試驗(yàn)。其后，在 1973 年 , 為福特英國工廠提供了第
一套乘用車四通道道路模擬試驗(yàn)系統(tǒng)。兩年后即 1975 年，將另一套交付給了福特德國工廠。
至今，SERVOTEST 為諸多整車制造廠、零部件和總成供應(yīng)商、國家檢測機(jī)構(gòu)及賽車車隊(duì)等提供了先進(jìn)的工程解
決方案。 SERVOTEST 道路模擬試驗(yàn)系統(tǒng)集成了業(yè)界先進(jìn)的作動器、油源系統(tǒng)和數(shù)字控制系統(tǒng)。
SERVOTEST 可提供一系列（2/4/6/7 通道）道路模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，用于整車 NVH 試驗(yàn)、振動異響試驗(yàn)、耐久試驗(yàn)
、 可靠性試驗(yàn)等，為車輛的設(shè)計(jì)驗(yàn)證、產(chǎn)品測試等環(huán)節(jié)提供可靠的試驗(yàn)手段。
除傳統(tǒng)的液壓道路模擬試驗(yàn)系統(tǒng)外，SERVOTEST也可提供電磁四立柱道路模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，搭載直線電機(jī)控制技
術(shù)，為乘用車在車輛設(shè)計(jì)驗(yàn)證和NVH測試環(huán)節(jié)提供高效、靜音、可靠的清潔能源道路模擬試驗(yàn)方案。
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耐久測試是汽車類產(chǎn)品在設(shè)計(jì)過程中驗(yàn)證其使用壽命的
一項(xiàng)重要測試。四立柱道路模擬試驗(yàn)系統(tǒng)從問世以來就
被應(yīng)用于車輛耐久性試驗(yàn)。SERVOTEST 道路模擬系統(tǒng)
可以通過輪胎耦合的方式進(jìn)行加載，將車輛直接放在與
作動器連接的車輪托盤上，模擬車輛在路面上運(yùn)行時的
絕大多數(shù)工況，并給新型車輛研發(fā)帶來更大的便利性。
Pulsar 控制系統(tǒng)可以根據(jù)不同車輛以及不同標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)定
不同的試驗(yàn)流程，同時車輪盤以及約束裝置可以適應(yīng)不
同的車輛型號。
由于耐久測試的試驗(yàn)信號通常由多種路面組合而成，
Pulsar 控制系統(tǒng)內(nèi)置的 EZFlow 模塊具有強(qiáng)大的可編輯
功能，用戶可以根據(jù)所適用的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)將不同路面信號
按照試驗(yàn)要求制定的循環(huán)次數(shù)和先后順序進(jìn)行編輯整合
，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)流程模塊化、自動化。
通常的環(huán)境振動綜合測試是在環(huán)境倉內(nèi)進(jìn)行，環(huán)境倉可
以集成溫度、濕度、陽光模擬等功能。 SERVOTEST 道
路模擬試驗(yàn)系統(tǒng)可以提供不同載荷輸入，例如采用正弦
掃頻信號，或者采用道路載荷輸入信號，模擬車輛在不
同行駛里程條件下進(jìn)行異響評價測試。
道路模擬試驗(yàn)系統(tǒng)可以幫助用戶在實(shí)驗(yàn)室中，再現(xiàn)整車行駛在實(shí)際道路或者試
驗(yàn)場地時所承受的載荷，因此只有高精度，高響應(yīng)速度，更真實(shí)的路面載荷譜
再現(xiàn)（包括實(shí)現(xiàn)懸架位移、軸頭加速度、減振器CDC電流等多通道非方矩陣的
路譜復(fù)現(xiàn)），才會使得室內(nèi)道路模擬具有對性能與耐久實(shí)際的評估意義。對于
道路模 擬試驗(yàn)系統(tǒng)，需要從系統(tǒng)的頻率范圍，行程，載荷，加速度等方面進(jìn)行
考量。
用戶既可以選擇軟件生成的特定波形（比如正弦波、掃頻波）也可以采用實(shí)車
路面采集得到的路譜載荷信號作為試驗(yàn)臺架的輸入。經(jīng)由 Pulsar 控制系統(tǒng)迭代
之后生成對作動器的驅(qū)動信號，結(jié)合四通道+HiL的配套與集成能力，由車輛具
體指標(biāo)評價人員來分析被測車輛狀態(tài)。SERVOTEST 模擬系統(tǒng)還可以配合溫度、
濕度等環(huán)境倉來使用。
典型應(yīng)用
耐久測試
道路模擬試驗(yàn)系統(tǒng)
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SERVOTEST 還可以提供手持式無線遙控單元，試驗(yàn)工程
師可以坐在車內(nèi)通過手持遙控單元實(shí)現(xiàn)對試驗(yàn)臺架的完
全控制，更便于對出現(xiàn)問題時的路譜重復(fù)播放和控制。
為了解決下線車輛實(shí)際路況測試問題，SERVOTEST 道
路模擬系統(tǒng)提供了針對多種試車路況的流程模塊，用戶
只需要單擊相應(yīng)的測試工況按鈕即可對下線車輛進(jìn)行對
應(yīng)路面條件下的模擬測試 , 以保證試驗(yàn)的可重復(fù)精度，
同時避免在室外實(shí)車道路上測試時可能受到的天氣、環(huán)
境等因素影響。
為了盡量節(jié)省時間，提高測試的效率，SERVOTEST 在
地坑蓋板的設(shè)計(jì)中集成了 Drive on/Drive off 裝置，便于
試驗(yàn)工程師將車輛更快速的駛?cè)腭傠x試驗(yàn)臺架。
此外，SERVOTEST 還可以根據(jù)用戶需求將輪軸距調(diào)整
系統(tǒng)與用戶的車型數(shù)據(jù)庫有機(jī)結(jié)合，通過掃描車型 VIN
識別碼實(shí)現(xiàn)輪軸距的快速自動調(diào)整，大大提高試驗(yàn)的效
率和準(zhǔn)確性。
帶環(huán)境倉異響測試
異響及下線檢測試驗(yàn)
車輛異響問題也被簡稱為 BSR(Buzz, Squeak and Rattle)，
道路模擬試驗(yàn)系統(tǒng)可以提供不同載荷輸入，例如采用正
弦掃頻信號，或者采用道路載荷輸入信號，模擬車輛在
不同行駛里程條件下進(jìn)行異響評價測試。
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道路模擬試驗(yàn)系統(tǒng)
整車 NVH 試驗(yàn)
車輛在行駛過程中，由路面的振動會引起系統(tǒng)振動并產(chǎn)
生噪聲。道路實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可以提供清晰去噪聲的背景環(huán)境，
便于對輪胎懸架及整車系統(tǒng) NVH 進(jìn)行快速評估。
道路模擬試驗(yàn)系統(tǒng)
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節(jié)點(diǎn)盒及采集器
集成于作動器端的控制信號節(jié)點(diǎn)，集成采集模塊。通過
光纖與 Pulsar Hub 通訊連接，大大減少信號傳輸環(huán)節(jié)可
能導(dǎo)致的信號損傷。
作動器
采用靜壓軸承作動器，滿足軸向剛度和側(cè)向承載能力。
反力基礎(chǔ)
設(shè)備反力基礎(chǔ)用于保證振動的模擬精度，同時減少振動
波對于周圍環(huán)境的污染。另外為了方便試驗(yàn)車輛上下試
驗(yàn)臺，反力基礎(chǔ)設(shè)計(jì)在地坑下。
主控 PC
系統(tǒng)運(yùn)行的核心是 Pulsar 測控平臺，實(shí)現(xiàn)測試控制，信
號監(jiān)控，以及測試流程配置，報告生成等功能。
油源
SERVOTEST 提供油源與靜音油源，采用獨(dú)立循環(huán)冷卻方
式，保證出口油溫。
Pulsar Hub
基于嵌入式 DSP，安全可靠的實(shí)現(xiàn)多通道作動器的穩(wěn)定
控制信號。
系統(tǒng)架構(gòu)
5 主控PC
Pulsar Hub
光纖
反力基礎(chǔ) 分油器
油源
作動器
節(jié)點(diǎn)盒及
采集器
Pulsar 控制系統(tǒng)
Pulsar 軟件為一款通用的，靈活開放的控制軟件平臺，可以通過圖形化的流程設(shè)置，
自定義的窗口顯示以及各種軟件功能實(shí)現(xiàn)幾乎所有的測試應(yīng)用。同時基于道路模擬
應(yīng)用，還提供對應(yīng)的專業(yè)應(yīng)用界面。
道路模擬試驗(yàn)系統(tǒng)
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Pulsar 系統(tǒng)采用 PID+Auxiliary feedback 的控制方法 , 基于
作動器活塞兩側(cè)的壓差傳感器，通過位移與壓差雙傳感器
參數(shù)進(jìn)行 PID 補(bǔ)償調(diào)節(jié)，可以有效提高系統(tǒng)響應(yīng)的穩(wěn)定性
，且過渡平緩，沒有過沖。
EZFlow 流程編輯模塊
各項(xiàng)試驗(yàn)均可通過 Pulsar 控制系統(tǒng)中 EZFlow 軟件進(jìn)行試
驗(yàn)流程編輯、設(shè)定和執(zhí)行。這是一個非常靈活易用的軟件
，用戶甚至還可以自定義試驗(yàn)結(jié)果報表（Excel 格式）。
任何復(fù)雜的試驗(yàn)流程，均可以在 EZFlow 中實(shí)現(xiàn)。
Pulsar 基礎(chǔ)軟件平臺
基礎(chǔ)控制模塊內(nèi)包含了傳感器監(jiān)視器、作動器手動控制
模塊、開關(guān)量控制模塊、信號發(fā)生器、濾波器、數(shù)據(jù)記
錄器、安全限值設(shè)定窗口、伺服閥調(diào)節(jié)器等，各功能模
塊均可在該界面打開。
作動器控制PID + Auxiliary feedback
PID + Auxiliary feedback
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ICS 分析模塊
測試設(shè)備需要精確地再現(xiàn)路譜。Data logger 記錄下實(shí)驗(yàn)
室內(nèi)傳感器采集的信號，ICS 分析模塊將該信號與實(shí)際路
測傳感器信號進(jìn)行比對分析，根據(jù)誤差值重新生成驅(qū)動
信號，通過 Replay 工具播放，進(jìn)行多次迭代計(jì)算，確保
臺架試驗(yàn)中車輛部件的載荷與道路行駛歷經(jīng)的載荷相匹
配。
Pulsar 控制器具備手動迭代、自動迭代功能， 用戶可自
行設(shè)置迭代誤差限值，小于設(shè)置限值后迭代自動停止。
如果試驗(yàn)中需要嵌入用戶自定義的算法或者模型，可通過
Socket 功能實(shí)現(xiàn)。Socket 模塊可以實(shí)現(xiàn)：
通過 Mathworks 的 Real-Time Workshop 編譯 C 語言源代碼；
添加模型到 Pulsar 配置庫
定制模型輸入輸出參數(shù)在 Pulsar 內(nèi)的對應(yīng)名稱
為模型創(chuàng)建 Pulsar 變量
軟件控功能：
自定義 ICS 迭代參數(shù)
自定義白噪聲設(shè)置
實(shí)驗(yàn)前可預(yù)先檢查驅(qū)動與響應(yīng)的相干性
分頻迭代功能，提高迭代精度、改善迭代效果
xDAP 數(shù)據(jù)分析模塊
數(shù)據(jù)訪問和處理平臺，以全新自研算法包 BBK.Library
作為核心算法引擎，通過定期聆聽客戶建議和應(yīng)用場景
感知，優(yōu)化軟件交互、功能、接口及算法效率，實(shí)現(xiàn)數(shù)
據(jù)平臺的易用性、快速性、開放性和共享性。
Socket 擴(kuò)展模塊
道路模擬試驗(yàn)系統(tǒng)
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靜壓軸承作動器采用疲勞設(shè)計(jì)，連續(xù)無故障工作時間可
達(dá) 50 x 108 次循環(huán)。維護(hù)簡單， 需要定期維護(hù)的部件是
過濾器和低壓密封圈。過濾器用戶自己就可以更換，無
需拆開作動器。
道路模擬試驗(yàn)臺架
作動器
伺服電磁作動器具有高精度、高速度、高加速度和高動
態(tài)性能等特點(diǎn)，抗側(cè)載性能優(yōu)異，無磨損運(yùn)動，低噪音，
運(yùn)行成本低，電能直驅(qū)，無需過程能量轉(zhuǎn)換，減少系統(tǒng)
零部件數(shù)量，可靠性高。
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預(yù)載支撐
對于商用車、卡車等重型車輛，由于車輛本身自重較大，
選擇作動器時需要更大的載荷，同時，由于重力的作用，
在測試過程中，會導(dǎo)致作動器在升、降過程中出力不平
衡、不對稱的，穩(wěn)定性差。即上升所需推力遠(yuǎn)大于下降
所需推力。通常情況下，也可以通過空氣彈簧等方式，
實(shí)現(xiàn)預(yù)載支撐。但是每次更換車輛都需要大量時間進(jìn)行
充、放氣壓力調(diào)節(jié)，大大加長了測試的時間，降低測試
效率，同時也對長期使用后測試的精度和穩(wěn)定性產(chǎn)生影
響。
SERVOTEST 的作動器提供獨(dú)特的預(yù)載支撐技術(shù)，通過增
加獨(dú)立的伺服回路，在同一作動器內(nèi)提供額外的可控靜
載力，實(shí)現(xiàn)作動器平衡出力，提高試驗(yàn)的精度和穩(wěn)定性，
并且可以使作動器在同一工況下提升性能近 30%。
同時在切換試件時，系統(tǒng)可以自動匹配不同的試件載荷，
自動調(diào)節(jié)，大大簡化調(diào)節(jié)載荷平衡的操作，提高測試效
率。
靜壓軸承用于側(cè)向力承載
車輛駛?cè)?、駛離、震動過程中偏載，會導(dǎo)致側(cè)向力，產(chǎn)
生漏油或損傷。SERVOTEST 采用靜壓軸承技術(shù)，始終
對中，抗側(cè)向力。在低頻、小載荷的測試中，摩擦力會
對減震器產(chǎn)生較大的影響，通過靜壓軸承技術(shù)，也能顯
著提高在低頻、小載荷時的路譜回放精度。
可靠性高，定期維護(hù)簡單。
參考：對總單軸承重 12 噸的車型、單輪
非懸掛質(zhì)量 850kg 時，道路模擬機(jī)最大
性能，在 850kg 非懸掛質(zhì)量和 6000kg 的
簧載質(zhì)量情況下，配有靜載支撐的作動
器能夠達(dá)到最高 22g 的加速度，沒有配
備靜載支撐的作動器僅僅能夠達(dá)到 17g
的加速度，性能指標(biāo)提高 29%。
道路模擬試驗(yàn)系統(tǒng)
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車輪盤
輪胎托盤設(shè)計(jì)是在世界各地許多實(shí)驗(yàn)室廣泛應(yīng)用的成熟
設(shè)計(jì)，特點(diǎn)為循環(huán)周期高、高剛度、壽命長、免維護(hù)。
可選功能
環(huán)境倉配合使用
道路模擬測試系統(tǒng)主要測試對象包括內(nèi)飾、鈑金、儀表
臺等零部件，而溫濕度和光照對于內(nèi)飾部件的使用壽命
有著重要的影響。高溫和光照能夠加速內(nèi)飾件的老化，
有可能成為車內(nèi)異響的來源。SERVOTEST 能夠?yàn)橛脩?/p>
提供完整的包含環(huán)境模擬的綜合測試解決方案，實(shí)現(xiàn)振
動、溫度、濕度、光照等多維度的模擬測試，另外還有
可供選擇的滑動式地坑蓋板設(shè)計(jì)方案確保道路模擬系統(tǒng)
和環(huán)境倉的完美結(jié)合。
液壓油源
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，通常油源能力需要達(dá)到全部作動器同時以峰
值速度運(yùn)行所需流量的 20%，通過蓄能器匹配實(shí)現(xiàn)工作
速度。
液壓油源與分配系統(tǒng)用于為道路模擬試驗(yàn)臺提供足夠動
力，以達(dá)到技術(shù)規(guī)格中要求的力和速度技術(shù)指標(biāo)。 峰
值速度由作動器分油塊上的蓄能器來幫助實(shí)現(xiàn)。
SERVOTEST 液壓油源壽命長、故障率低，采用獨(dú)立水
冷系統(tǒng)，保證出口油溫。
靜音油源采用油浸式電機(jī)高效的隔音靜音部件，采用緊
湊布局有效利用空間，是實(shí)驗(yàn)室的理想靜音油源選擇。
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空氣動力學(xué)加載模塊
SERVOTEST 在 F1 賽車的道路模擬試驗(yàn)應(yīng)用方面有著豐
富的經(jīng)驗(yàn)，可以根據(jù)用戶需求在標(biāo)配道路模擬試驗(yàn)系統(tǒng)
上增加三個或四個垂直安裝的作動器，同時配合專用的
拉力速度傳感器，能夠模擬車輛受到空氣動力載荷下的
動態(tài)表現(xiàn)。
此外借助這些增加的作動器可以實(shí)現(xiàn)俯仰、側(cè)傾等低頻
的運(yùn)動模擬。不同于賽車的結(jié)構(gòu)測試，通過模擬低頻的
側(cè)傾俯仰等運(yùn)動，可以測試乘用車的不同性能屬性，比
如測試車輛懸架剛度和抗側(cè)向力等特性，舒適性主觀評
價試驗(yàn)等，為試驗(yàn)工程師提供更豐富的試驗(yàn)手段。
輪距調(diào)整系統(tǒng)
采用電機(jī)驅(qū)動絲杠、液壓鎖緊裝置的全自動調(diào)整方案，
簡化輪軸距調(diào)整的操作，提升試驗(yàn)效率：作動器的移位
、固緊全自動完成，用戶甚至可以在控制器上設(shè)置 X/Y
定位參數(shù)，調(diào)整機(jī)構(gòu)會自動將各作動器總成調(diào)整到指定
位置，然后鎖緊。系統(tǒng)含有限位保護(hù)功能，保障系統(tǒng)安
全。
道路模擬試驗(yàn)系統(tǒng)
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地基設(shè)計(jì)
為了避免道路模擬系統(tǒng)在試驗(yàn)過程中的振動對周圍建筑
和人員產(chǎn)生影響，應(yīng)該對整套試驗(yàn)系統(tǒng)與周圍環(huán)境之前
做到有效的隔振處理。SERVOTEST 作為一個成熟的交
鑰匙解決方案的供應(yīng)商，能夠?yàn)榭蛻籼峁┖线m的道路模
擬系統(tǒng)的地基設(shè)計(jì)方案。
對于新建試驗(yàn)室和場地條件比較充裕的客戶，
SERVOTEST 可以提供固定式反力地基的設(shè)計(jì)方案。對
于場地條件有所限制的情況下，SERVOTEST 可以根據(jù)
客戶的要求提供懸浮式空氣彈簧地基的解決方案，在有
限的空間內(nèi)更好的解決隔振的問題。
地坑蓋板設(shè)計(jì)
SERVOTEST 在地坑蓋板設(shè)計(jì)中可以根據(jù)用戶要求提供
車輛 Drive on/Drive off 裝置，能夠引導(dǎo)車輛快速駛?cè)?/
駛離試驗(yàn)臺架，避免車輛從試驗(yàn)臺架上掉落，提高了試
驗(yàn)工程師操作的便利性。
SERVOTEST 還可以根據(jù)用戶需求在地坑蓋板設(shè)計(jì)方案
中增加觀察通道，以便在試驗(yàn)過程中試驗(yàn)工程師能夠通
過地坑蓋板中預(yù)留的觀察通道對被測車輛的底盤懸架的
狀態(tài)進(jìn)行檢查。
遠(yuǎn)程遙控單元
SERVOTEST 可以根據(jù)客戶要求為道路模擬系統(tǒng)提供可
選的手持式無線遙控單元，用戶可以在手持遙控單元上
實(shí)現(xiàn)對試驗(yàn)系統(tǒng)的完全控制，能夠?qū)崿F(xiàn)軟件的所有功能
控制。方便用戶在異響檢測、下線檢測、主觀評價等應(yīng)
用時能夠在車內(nèi)自主控制臺架的運(yùn)行、路面載荷文件的
播放暫停等等功能。
13
賓利汽車公司 鮑迪克公司 長安汽車 長城汽車 福特汽車 現(xiàn)代汽車 紅星汽車
捷豹汽車 奇瑞捷豹路虎 江鈴汽車 力帆集團(tuán) 尼桑汽車 泛亞汽車
標(biāo)致汽車 勞斯萊斯 野馬汽車 沈陽通用北盛 交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院 合肥工業(yè)大學(xué) 山東交通學(xué)院
英國皇家軍事科學(xué)院 英國巴斯大學(xué) 英國哈德斯菲爾大學(xué) 克蘭菲爾德技術(shù)學(xué)院
奧迪汽車 TR Engineering 維珍車隊(duì) 梅賽德斯 GP 車隊(duì) 寶馬索伯公司 勒芒賽車 達(dá)拉拉 - 梅塞德斯車隊(duì) 邁凱倫車隊(duì)
朋斯克賽車公司 史都華賽車公司 英美車隊(duì) 紅牛賽車公司 英國羅拉賽車公司 喬丹車隊(duì) 威廉姆斯車隊(duì) 雷納德賽車公司
SERVOTEST 道路模擬試驗(yàn)系統(tǒng)部分用戶名單
摩托車道路模擬
蘇州金龍 四川現(xiàn)代 中通客車 金杯通用汽車 廈門金龍旅行車 鮑迪克公司
泰利爾車隊(duì) 金城摩托
乘用車道路模擬
商用車道路模擬
賽車道路模擬
道路模擬試驗(yàn)系統(tǒng)
14
www.servotestsystems.com
Rotary actuators Earthquake simulation Automotive
Seismic qualification Civil structural test
Damper test machines Advanced control
Linear actuators Squeak and rattle
Component test Steering test systems
Civil seismic 7&8-post rigs
Hydraulic power supplies
Real-time control
Tailored software
Distributed hardware
Bespoke operator interfaces Vibration test
4-post rigs Durability test
2-post rigs
Civil structural Motorsport Custom
UNITED KINDOM
Servotest Testing Systems Ltd
Unit 2，Alpha Way
Thorpe Industrial Estate
Egham
Surrey，TW20 8RZ
United Kingdom
+44(0)1784 274410
sales@servotestsystems.com
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北京市通州區(qū)
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Damper test machines Advanced control
Linear actuators Squeak and rattle
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