CarSim-介绍

车辆模型的扩展
Extend the core vehicle model
Complex Testing Sequences
Alternate Powertrain
Models
Alternate Steering Models
Drive Train Component Controllers
Engine Controllers
CarSim 的结构
Graphical database
▪图形用户界面用于定义车辆的特 性参数及仿真工况 ▪数学模型用来仿真求解 ▪用仿真器进行三维动画播放，用 绘图软件绘制结果曲线
CarSim 的数学模型
惯量测试
轮胎测试
▪建立在UMTRI三十多年的研究基础之上
建模, 算法, &
仿真
测试和分析
参数测量
SIL
HIL
Sensors Driving Simulator
汽车开发流程
整车及系统的设计目标
子系统与零部件的 设计指标
部件组装与样车 路面试验
量产
控制策略的开发与 软件在环
零部件样件试制与台 架实验及硬件在环
确定总体设计方案
整车及系统的设计目标
整车及系统的设计目标
量产
部件组装与样车
路面试验
在开发新产品子系确统产与零品部件的的主要面向对象后，搜集 同类型车型的设计信指息标 ，并在CarSim中进行建模仿真，
D-class Minivan, Sedan, SUV
E-class Sedan, SUV
F-class Sedan
F3 GT
3-Wheeler
Trailers
Euro Van
Pickup
Mini Truck
Tractors
CarSim 软件特点
❖使用方便 ❖运算迅速 ❖仿真精确 ❖有良好的扩展性 ❖行业的标准软件
MSC 公司产品
CarSim
— 针对四轮汽车、轻卡、赛车
BikeSim
— 针对摩托车
TruckSim
— 针对多轴、双轮胎的卡车
SuspensionSim
— 针对悬架
目录
MSC公司简介 CarSim软件介绍 CarSim软件应用 CarSim 交通模块 CarSim用户
SIL
HIL
驾驶模拟器：驾驶人员参与到实时仿真的 环境中，来体验未来车的驾驶性能
交通环境及传感器：驾驶员辅助系统开发
CarSim 数据库 The CarSim Vehicle Family
A-class Hatchback
B-class Hatchback, Sports car
C-class Hatchback
ABS Controllers
• Simulink, LabVIEW, ASCET • VS Commands • Custom C code interface
Alternate Driver Models
Active Suspension
Models
Alternate Tire Models
Traction Controllers
体设计要求，并从中选出一种最优的控制策略。
控制策略的开发与 软件在环
零部件样件试制与台 架实验及硬件在环
CarSim ®
2012年3月8日于二汽
目录
MSC公司简介 CarSim软件介绍 CarSim软件应用 CarSim 交通模块 CarSim用户
SIL
HIL
Sensors Driving Simulator
MSC 公司简介
▪建于1996年 ▪是从UMTRI（密西根大学交通运输研 究所)脱离出来的 ▪专门研究汽车动力学软件的专业公司
ESC
• Real Time with HIL • Driving Simulator
CarSim RT
▪ CarSim RT支持HIL，并 可以和主流实时系统进行 联合仿真
CarSim Driving Simulators
▪ 驾驶模拟器 -软件
-服务
目录
MSC公司简介 CarSim软件介绍 CarSim软件应用 CarSim 交通模块 CarSim用户
Sensors Driving Simulator
CarSim 介绍
专门针对车辆动力学的仿真软件，车辆对 驾驶员输入、路面输入及空气动力学输入的 响应
车辆动力学：操纵稳定性、动力性、经济 性、制动性、平顺性
实时的硬件在环测试：用实物机械/电子 零部件来替代CarSim的数学模型，在实时 的环境下联合仿真
车辆模型的简化
刚体
簧载质量 非簧载质量 车轮 发动机 总数
自由度
1 簧载质量的移动自由度 (X,Y,Z) 3
4 簧载质量的转动自由度(X,Y,Z) 3
4 非簧载质量自由度
4
1 车轮旋转自由度
4
10 传动系旋转自由度
1
轮胎瞬态特性自由度
8
制动压力自由度
4
总数
27
Simulink/LabVIEW
▪ 和Simulink/LabVIEW无缝连接 ▪ 160+个导入变量/上千个导出变量 ▪ 用户可以无限制自定义导入/导出变量
分析他们的性能(动力性、燃油经济性、操纵性、
制动性与平顺性等)，总结同类车型的优缺点，
并提控制出策一略的个开更发与具有竞争力的整车设计零部目件标样件。试制与台
软件在环
架实验及硬件在环
确定总体设计方案
子系统与零部件的设计指标
Leabharlann Baidu
整车及系统的设计目标
子系统与零部件的 设计指标
部件组装与样车 路面试验
量产
根据整车性能指标，可以在CarSim中选择不同性能 的各主要部件(发动机、悬架总成布置、车身外形尺 寸控软等制件)策在进略环行的开整发车与 仿真试验，从中确定零架各部实件验子样及系件硬试件统制在与与环台零部 件的设计指标。
悬架测试
面向系统的建模
Lateral G
0.5
0
-0.50
10
Yaw rate -deg/s
20
10
0
-10
20 -20 0
10
Road Test CarSim
20
▪模型的复杂程度适合于底盘控制系统的开发及整车的虚拟仿真
▪模型运算稳定
▪在PC机上能达到实时的运算速度
▪所有的模型参数都可以通过测试的手段获取
确定总体设计方案
控制策略的开发与软件在环
整车及系统的设计目标
量产
C联a合rS仿im真可。以因很此方在便控的制与策M略a部路t的件面la组试开b装验/S发与i样m阶车u段lin就k可连以接把进行
Matlab/Sim子设u系计l统指in与标k零开部件发的的控制策略与CarSim的整车模
型进行联合仿真，以检验控制策略是否满足系统总