將物理測試與虛擬模型或混合模擬相結(jié)合給加速和增強汽車開發(fā)流程帶來了巨大的潛力。雖然該方法的研發(fā)與實施取得了成功，但卻存在巨大的挑戰(zhàn)。其中一些最大的挑戰(zhàn)是由于物理測試系統(tǒng)的控制要求或虛擬模型的復雜性（例如涉及彈性部件的模型和/或具有非線性特征的輪胎）而不能進行實時模擬。為了在上述情況下進行混合模擬，MTS 研發(fā)了混合系統(tǒng)響應收斂 (HSRC) 技術(shù)，該迭代技術(shù)可在更復雜的應用（例如駕乘舒適度和耐久性）中進行混合模擬。

舉例來說，一個典型的 HSRC 應用將物理測試汽車與一系列虛擬輪胎相結(jié)合，汽車和輪胎均由一個數(shù)字三維試車跑道“驅(qū)動”。測試汽車被安裝在道路模擬機上并由車軸觸發(fā)，這些車軸作為汽車與虛擬輪胎之間的接觸面。道路模擬器配備力與運動傳感器，以便在每次迭代中測量車軸的動態(tài)特性。在虛擬環(huán)境中，輪胎由虛擬“駕駛員”在路面上進行操縱。

HSRC 系統(tǒng)通過連續(xù)執(zhí)行物理和虛擬模擬產(chǎn)生結(jié)果。初始觸發(fā)序列在物理汽車中執(zhí)行，可捕獲由此產(chǎn)生的車軸的力與運動。針對每個控制軸，其中一個車軸響應（力與運動）用于在虛擬模擬中控制輪胎性能。

例如，當在虛擬道路上操縱虛擬輪胎時，物理試驗臺上測量的垂直力可用于控制虛擬輪胎的垂直載荷?；谳喬サ膭恿W和路況，該結(jié)果可在虛擬輪胎中心產(chǎn)生獨特的垂直運動。該系統(tǒng)隨后會比對試驗臺運動，當對虛擬車輪施加相同的力時，試驗臺運動通過測量到的輪胎運動引發(fā)了汽車的力。如果兩種運動不相等，則混合系統(tǒng)的兩個部分便不是在動態(tài)相容的情況下進行操作的。

如果運動存在差別或出現(xiàn)收斂誤差，HSRC 控制模型會改變物理試驗臺的動力學特性，最終會產(chǎn)生新的力與動力測量值。這樣便會產(chǎn)生一個新的虛擬實驗條件和新的收斂誤差結(jié)果。通過逐次迭代，HSRC 最終會創(chuàng)建一個道路模擬驅(qū)動文件，當對虛擬輪胎施以文件中包含的經(jīng)測量的垂直力時，該垂直力會引發(fā)相同的運動，從而對試驗臺產(chǎn)生測量力。此時，模擬的兩個部分便會開始聚合，并且如果它們耦合成為一個實時動態(tài)系統(tǒng)，其運行便會完全相同。

上述簡單的示例說明了在單一車軸上的垂直力的收斂情況。在實際的 HSRC 應用中，當全部四個車軸的所有自由度產(chǎn)生收斂的同時會生成表示收斂動態(tài)特性的最終驅(qū)動文件。

MTS 必須克服技術(shù)和操作挑戰(zhàn)，以使 HSRC 成為一個可行的模擬技術(shù)。

一個重要的關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)是決定從哪里開始模擬。為解決這一難題，MTS 研發(fā)了一個專有策略，以便在一個有效的起始點啟動迭代進程，從而顯著降低收斂所需的迭代次數(shù)。一個有效的起始點同樣至關(guān)重要，可以避免可輕易損壞物理測試物件的不適當?shù)某跏驾d荷。其他技術(shù)挑戰(zhàn)包括設法以協(xié)作的方式在虛擬測試跑道上“驅(qū)動”四“維”（虛擬）車輪和輪胎，以及研發(fā)一個補償功能，以將誤差轉(zhuǎn)變?yōu)槎ㄏ虻恼_驅(qū)動升級文件，以便對收斂進行模擬。

若將 HSRC 運用到實際操作中，需要為用戶盡量減少解決方案組件的復雜性。包含座標轉(zhuǎn)換、自由度匹配、極性匹配、虛擬駕駛和啟動流程等的一系列操作被設計成為可接受“隱蔽式”管理，最大限度地減少了操作員的失誤，否則這些失誤會降低模擬質(zhì)量并延緩測試進度。MTS 還對 HSRC 開發(fā)了一個菜單驅(qū)動法，使用 RPC® Pro 軟件的工程師對此十分熟悉。

迄今為止，HSRC 技術(shù)已在五個主要的 OEM 網(wǎng)站上的六個汽車程序中接受驗證。在所有情況下均成功進行收斂。

2010 年，在奧迪汽車中完成了初步的概念驗證。奧迪 A5 雙門跑車被安裝在結(jié)合了虛擬汽車輪胎（使用 FTire™ 建模）和數(shù)字路段的軸耦合道路模擬機上，并在 ADAM 環(huán)境中行駛。在與奧迪合作期間，MTS 對道路模擬機研發(fā)了一整套包含 20 個頻道的控制信號，用于進行耐久性測試的三個起伏不平的道路路面，這些路面代表了精選的奧迪試驗場地地面。

對于這個首次評估，我們將通過使用 HSRC 產(chǎn)生的物理車軸載荷與通過其他三個方法獲得的車軸載荷進行了對比，這三個方法為：對 A5 進行道路載荷測量；對類似車輛進行道路載荷測量；以及通過虛擬汽車模型對載荷進行預測。對比結(jié)果表明，使用 HSRC 所產(chǎn)生載荷與通過物理道路測量獲得的疲勞臨界載荷密切相關(guān)，結(jié)果產(chǎn)生的載荷比通過分析預測的載荷更合理。

自此以后，MTS 便不斷提升 HSRC 的技術(shù)水平，以提高其效率，并擴大其應用范圍。MTS 直接與 FTire 進行合作，將輪胎模擬實施到獨立的應用（ADAM 環(huán)境以外）中，從而將迭代流程的效率提高了 85%。有了第二個符合行業(yè)標準的 TNO 輪胎模型的成功支持，證明了 HSRC 可以運用到多個輪胎模型中。另一個功能的增強允許對整個試驗場地地面進行模擬，而非僅針對單獨的路段。

如今，HSRC 仍在不斷創(chuàng)新。目前，MTS 正在創(chuàng)建一項 HSRC 技術(shù)，以便使用固定車身軸測試配置以代替典型的浮動車身。MTS 還希望將 HSRC 技術(shù)運用到其他車軸耦合的道路模擬器，以及其他系統(tǒng)應用（例如引擎支架、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)等）中。

立即聯(lián)系 MTS，以了解迭代混合系統(tǒng)響應收斂 (HSRC) 技術(shù)如何能夠?qū)⒒旌夏M的優(yōu)勢發(fā)揮到更復雜的應用（例如駕乘舒適度和耐久性）中。