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《CarSim與Simulink聯(lián)合仿真》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、CarSim與Simulink聯(lián)合仿真1軟件介紹在MATLAB中,Simulink是用來建模、仿真和分析動態(tài)多維系統(tǒng)的交互工具??梢允褂肧imulink提供的標準模型庫或者自行創(chuàng)建模型庫,描述、模擬、評價和精化系統(tǒng)行為,同時,Simulink和MATLAB之間的聯(lián)系十分便捷,可以使用一個靈活的操作系和應用廣泛的分析和設計工具。最后,除了可以使用Simulink建模和仿真之外,還可以通過其他軟件聯(lián)合來完成更多的分析任務,如CarSim、ADAMS、AMEsim等許多軟件。CarSim是專門針對車輛動力學的仿真軟件,CarSim模型在計算機上運行的速
2、度比實時快3-6倍,可以仿真車輛對駕駛員,路面及空氣動力學輸入的響應,主要用來預測和仿真汽車整車的操縱穩(wěn)定性、制動性、平順性、動力性和經(jīng)濟性,同時被廣泛地應用于現(xiàn)代汽車控制系統(tǒng)的開發(fā)。CarSim可以方便靈活的定義試驗環(huán)境和試驗過程,詳細的定義整車各系統(tǒng)的特性參數(shù)和特性文件。CarSim軟件的主要功能如下:?適用于以下車型的建模仿真:轎車、輕型貨車、輕型多用途運輸車及SUV;?可分析車輛的動力性、燃油經(jīng)濟性、操縱穩(wěn)定性、制動性及平順性;?可以通過軟件如MATLAB,Excel等進行繪圖和分析;?可以圖形曲線及三維動畫形式觀察仿真的結(jié)果;?包括圖形
3、化數(shù)據(jù)管理界面,車輛模型求解器,繪圖工具,三維動畫回放工具,功率譜分析模塊;?程序穩(wěn)定可靠;?軟件可以實時的速度運行,支持硬件在環(huán),CarSim軟件可以擴展為CarSimRT,CarSimRT是實時車輛模型,提供與一些硬件實時系統(tǒng)的接口,可聯(lián)合進行HIL仿真;?先進的事件處理技術(shù),實現(xiàn)復雜工況的仿真;?友好的圖形用戶界面,可快速方便實現(xiàn)建模仿真;?提供多種車型的建模數(shù)據(jù)庫;?可實現(xiàn)用戶自定義變量的仿真結(jié)果輸出;?可實現(xiàn)與simulink的相互調(diào)用;?多種仿真工況的批運行功能;2CarSim與Simulink聯(lián)合仿真2.1Simulink接口1)變
4、量由Simulink導入CarSim(導入變量)可由Simulink導入到CarSim中的變量可達160多個,主要分為以下幾部分:?控制輸入?輪胎/路面輸入?輪胎的力和力矩?彈簧及阻尼力?轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的角度?傳動系的力矩?制動力矩及制動壓力?風的輸入?任意的力和力矩圖2.1CarSim導入變量分類我們可以在Simulink中定義變量,也可以在其他軟件中定義并導入Simulink模型中,導入的變量將疊加到CarSim內(nèi)部相應的變量中。2)變量由CarSim導入Simulink(導出變量)導出變量可以應用于用戶自定義的Simulink模型,CarSim的
5、導出變量多達560之多,如車輛的位置、姿態(tài)、運動變量等。圖2.2CarSim導出變量分類圖2.3為CarSim軟件所提供的一個CarSim與Simulink聯(lián)合仿真的例子圖2.3簡單駕駛員模型2.2CarSim與Simulink聯(lián)合仿真以CarSim中所提供的與Simulink聯(lián)合仿真的一個例子為例(稍有修改),來介紹CarSim與Simulink聯(lián)合仿真的整個過程。例:車型B-class,Hatchback:NoABS初始車速65km/h節(jié)氣門開度0檔位控制閉環(huán)四檔模式制動2s后緊急制動方向盤轉(zhuǎn)角0deg路面對開路面仿真時間10s仿真步長0.0
6、01s說明:選用同一車型的兩輛汽車,同樣的仿真工況,但其中一輛加入在Simulink中建立的ABS控制器,相當于一輛汽車帶有ABS,而另一輛汽車沒有帶ABS,方便對比。(1)雙擊桌面上CarSim的圖標,運行CarSim,這里選用是的CarSim8.0版本;(2)出現(xiàn)‘選擇數(shù)據(jù)庫’對話框,如圖2.4所示,選擇好數(shù)據(jù)庫文件夾后點擊‘Continuewiththeselecteddatabase’,若想要不再出現(xiàn)此對話框,可以將左下角‘Don'tshowthiswindowthenexttimeyoustart’選中;圖2.4選擇數(shù)據(jù)庫(3)然后將會
7、出現(xiàn)如圖2.5所示的對話框(‘許可設置’),選擇‘Select’,即可打開CarSim的主界面,如圖2.6所示;圖2.5許可設置圖2.6CarSim主界面由圖2.6可以看到在CarSim主界面中,主要有三大部分:車輛參數(shù)及仿真工況的設置、數(shù)學模型求解、后處理。用戶可以修改車輛參數(shù),根據(jù)需要來設置仿真工況,圖2.6中所示為雙移線仿真工況。在后處理部分,可以顯示模型的仿真動畫及繪制仿真曲線,如圖2.7。圖2.7仿真動畫與曲線(4)點擊,來新建一組dataset,如圖2.8,在兩個文本框中分別輸入'Example'和'ABS',然后點擊'set',以完
8、成新建。圖2.8新建dataset(5)選擇'datasets'下拉菜單,看有何不同,如圖2.9。圖2.9第(4)步中所建的datase