CarSim與Simulink聯(lián)合仿真設(shè)計(jì)說明

MATLABSimulink一個(gè)用于建模、仿真和分析動(dòng)態(tài)多維系統(tǒng)的交互式工具。您可以使用Simulink提供的標(biāo)準(zhǔn)模型庫或創(chuàng)建自己的模型庫來描述、模擬、評(píng)估和優(yōu)化系統(tǒng)行為。同時(shí)Simulink和MATLAB的連接非常方便，可以使用靈活的操作系統(tǒng)和廣泛使用的分析設(shè)計(jì)工具。最后，除了使用Simulink進(jìn)行建模和仿真之外，還可以通過與其他軟件m快3-6倍，可以模擬車輛對(duì)駕駛員、路面、空氣動(dòng)力輸入的響應(yīng)。主要用于預(yù)測(cè)和仿真整車的操縱穩(wěn)定性、制動(dòng)性、平順性、動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代汽車控制系統(tǒng)的開發(fā)。CarSim可以方便靈活地定義測(cè)試環(huán)境和測(cè)試流程，詳細(xì)定義整車各系統(tǒng)的特性參數(shù)和CarSim要功能如下:可以分析車輛的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、操縱穩(wěn)定性、制動(dòng)性能、乘坐舒適性；可以通過MATLAB、Excel等軟件進(jìn)行繪制和分析。仿真結(jié)果可以以圖形曲線和三維動(dòng)畫的形式觀察。包括圖形數(shù)據(jù)管理界面、車輛模型求解器、繪圖工具、三維動(dòng)畫回放工具和功率程序穩(wěn)定可靠；軟件可以實(shí)時(shí)速度運(yùn)行，支持硬件在環(huán)，CarSim軟件可以擴(kuò)展到CarSimRT，CarSimRT是實(shí)時(shí)車輛模型，提供與一些硬件實(shí)時(shí)系統(tǒng)的接口，可以聯(lián)合進(jìn)行HIL仿真；先進(jìn)的事件處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜工況的模擬；友好的圖形用戶界面，可以快速方便地實(shí)現(xiàn)建模和仿真；提供各種車型的建模數(shù)據(jù)庫；可以輸出用戶自定義變量的模擬結(jié)果；可以實(shí)現(xiàn)與simulink的相互調(diào)用；各種模擬條件下的批量操作功能；m輪胎/路面輸入輪胎的力和扭矩彈簧和阻尼力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)角度傳動(dòng)系統(tǒng)扭矩制動(dòng)扭矩和制動(dòng)壓力風(fēng)輸入我們可以在Simulink中定義變量，也可以在其他軟件中定義，然后導(dǎo)入到Simulink量，如車輛位置、姿態(tài)、運(yùn)動(dòng)變量等。本文以CarSim提供的一個(gè)用Simulink進(jìn)行聯(lián)合仿真的例子(略加修改)為例，介紹示例:汽車品牌和型號(hào)汽車品牌和型號(hào)b級(jí)車，兩廂車:無ABS初始車速開節(jié)流閥0齒輪控制車方向盤角度分離路面模擬時(shí)間模擬步長注:在相同的仿真條件下選取了同型號(hào)的兩輛車，但其中一輛加入了在Simulink中建立的m使用所選數(shù)據(jù)庫”。如果你不希望這個(gè)對(duì)話框再次出現(xiàn)，你可以選擇左下角的‘下次啟動(dòng)時(shí)不要顯示這個(gè)窗口’。從圖2.6可以看出，CarSim主界面主要有三個(gè)部分:車輛參數(shù)和仿真條件的設(shè)置、數(shù)學(xué)模型求解和后處理。用戶可以根據(jù)需要修改車輛參數(shù)和設(shè)置模擬條件。圖2.6顯示了雙車道變換的模擬條件。在后處理部分，可以顯示模型的仿真動(dòng)畫，繪制仿真曲線，如圖(4)點(diǎn)擊創(chuàng)建一組新的數(shù)據(jù)集，如圖2.8所示。在兩個(gè)文本框中輸入“Example”和“ABS”,然后單擊“set”完成創(chuàng)建。需模擬條件:2)要?jiǎng)?chuàng)建新的模擬條件，請(qǐng)單擊，在圖2.13的文本框中輸入“ABSExample”和“SplitMu”，然后單擊“Set”完成創(chuàng)建。3)根據(jù)示例中的要求設(shè)置模擬條件:初始車速65km/h；節(jié)氣門開度為0；2s后部緊急制動(dòng)；檔位控制采用閉環(huán)四檔模式；選擇對(duì)面的鋪面；4)設(shè)置模擬時(shí)間:。5)選擇新創(chuàng)建的模擬條件:6)設(shè)置模擬步長:示的界面，其中紅色圓角矩形框設(shè)置為“0.001s”。(8)單擊運(yùn)行數(shù)學(xué)模型。計(jì)算完成后，點(diǎn)擊觀看仿真動(dòng)畫，看對(duì)面道路無ABS車輛緊急制3)將彈出如圖2.21所示的對(duì)話框。在文本框中依次輸入‘example’和‘ABS’，點(diǎn)注意:①瀏覽工作路徑:選擇D:\D:\ProgramFiles\carsimdata；這里；②Simulink模型路徑:在d:\programfiles\carsimdata\extensions\Simulink目錄下新建一個(gè)空白的Simulink模型，命名為ABS.mdl點(diǎn)擊ABS.mdl，如圖單擊圖2.25(a)所示的下方三角形，選擇‘I/O通道:導(dǎo)入’，然后創(chuàng)建一個(gè)新的導(dǎo)點(diǎn)擊點(diǎn)擊PBK，如圖2.26所示，需要瀏覽找到輸出的自述文件，該文件為programs\solvers\Readme\I_I_imports_tab.txt.CarSim導(dǎo)入變量定義為四個(gè)車輪的輪缸壓力，順序?yàn)?IMP__L1(左前輪缸壓力[MPa])、IMP_PBK_R1(右前輪缸壓力[MPa])、IMP_PBK_L2(左后輪缸壓力[MPa])、IMP_PBK_R2(右后輪缸)與步驟5)一樣，定義CarSim的導(dǎo)入變量，首先創(chuàng)建一個(gè)名為ABSoutput的新數(shù)據(jù)集。單擊，彈出如圖2.27所示的界面。這里需要瀏覽找到輸出的自述文件，為programs\solvers\Readme\I_I_outputs_tab.txt定義CarSim的輸出變量有Vx_L1(左前輪速度[km/h])、Vx_R1(右前輪速度[km/h])、Vx_L2(左后輪速度[km/h])、Vx_R2(左前輪速度[km/h])、Vx_SM(在汽車質(zhì)心注意，當(dāng)前的Simulink庫瀏覽器比單獨(dú)運(yùn)行MATLAB/Simulink時(shí)多了一個(gè)“carsims-lm。注意:如果CarSim軟件中的參數(shù)(車輛參數(shù)、模擬條件等。)被修改，再次點(diǎn)擊。運(yùn)行后，再次點(diǎn)擊重新讀取修改后的參數(shù)。最后，點(diǎn)擊模型來運(yùn)行整個(gè)模型。如果只是在Simulink模型中做了相應(yīng)的修改，不影響CarSim中的參數(shù)，點(diǎn)擊即可。(10)在前述操作的基礎(chǔ)上，為了更好地展示ABS控制效果，采用相同的車型和相同的模擬條件，其中一個(gè)增加了ABS控制