CarSim-介绍PPT幻灯片
CarSim Training4——Carsim Tools介绍
谢谢！
物理意义 输入文件格式，ERD&BIN 或 者csv 需要转换的文件
指定输出变量，或者全部输 出，以及输出格式 输出变量
Batch Mode: “…\CarSim802_Prog\Programs\ERDConverter.exe“ -b …\Run347.erd -i …\test_csv.cvt_cfg
CarSim 使用培训（4） Carsim Tools
2011年6月于上汽通用五菱
概述
Library Tool——数据库管理工具 Calculator——计算器 Batch Matrix——快速生成多种方案 Batch Runs——批处理 Spectrum Analyzer——PSD ERD File Utility——ERD文件转换器
Drift Removal
消除低频漂移
Max Frequency
关心的最大频率
PSD Variable
功率谱密度变量定义
2-Channel Settings， 互谱密度输入、输出定义 and Output,input
ERD File Utility
变量名称 Input File Type
List of Files to Process Output File Properties Channels to Copy
Library Tool
删除，加锁，解锁 修改目录 新建数据库 导出数据库
Calculator
生成曲线 对X，Y坐标进行变换 旋转坐标系
Batch Matrix
工况和车辆所有组合
Batch Runs
批处理
Spectrum Analyzer
PSD：功率谱密度计算， 包括自谱、互谱
CarSim Training1——Getting started (1)
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
和Simulink 无缝连接
160+个导入变量 560+个导出变量
快速入门
新建数据库 CarSim主界面及软件架构 仿真动画 曲线绘制，新建曲线 改变控制策略 新建车辆负载 修改侧倾刚度 多个结果重叠显示
CarSim 使用培训（1） CarSim Introduction
2011年6月于上汽通用五菱
概述
CarSim 总体介绍 CarSim 软件结构 CarSim 快速入门
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
新建快捷方式 帮助文档 数据库工具
ห้องสมุดไป่ตู้
新建数据库
CarSim8x_Prog\Resources\Import_Examples\Quick_Start.cpar cpar 格式是压缩的二进制格式的par文件
CarSim 主界面及软件架构
装配概念
仿真动画
曲线绘制
新建曲线
改变车速
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 在 Windows环境下运行 实时的硬件在环测试
CarSim 软件特点
车辆Simulink_建模仿真_还不错48页PPT
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。—— 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
CarSim教程
整车模型进行仿真 ❖ 观看仿真动画，分析仿真数据曲线
孔19辉汽车科技
CarSim应用扩展
❖ 以汽车直线行驶侧向力分析为例说明通过调节前轮定 位参数调整直线行驶侧向力的大小
孔20辉汽车科技
Thanks for your attention!
孔9 辉汽车科技
Vehicle
整车尺寸和外形
整车
系统
孔10辉汽车科技
前、后悬架
车体 空气动力学
传动系 制动系 转向系
悬架 轮胎
发动机 液力变矩器
变速器 差速器
运动学 弹性运动学
工况及路面环境设置
孔11辉汽车科技
Run
❖ 数据输出配置文件设置
孔12辉汽车科技
后处理
❖ 1、动画 ❖ 2、图形及数据处理
车轮
4
发动机
1
总数
10
孔6 辉汽车科技
前
自由度
簧载质量的移动自由度 (X,Y,Z) 3
簧载质量的转动自由度(X,Y,Z) 3
非簧载质量自由度
4
车轮旋转自由度
ห้องสมุดไป่ตู้
4
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
Lateral G
0.5
Yaw rate—deg/s
20
10
0
0
-10
-0.5 0
A
21
10
20 -20 0
10
20
面向系统的建模
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
CarSim Training2——参数详解
Aerodynamics:Pitch,Bounce,Yaw
变量名称 CFx vs slip angle CFy vs slip angle CFz vs slip angle CMx vs slip angle CMy vs slip angle CMz vs slip angle CFx vs bounce&pitch
CarSim 使用培训（2） CarSim 参数详解
2011年6月于上汽通用五菱
Carsim 参数
车辆参数 驾驶员控制、路面等 其它杂项
车辆参数
Vehicle:Assembly: 整车 Vehicle:Load Condition: 挂车、负载 Tire:轮胎测试
Vehicle Assembly
参考长度（通常取轴距） 空气密度
动画定义
Vehicles and Sensor Targets:整车和交通环境 Other:其它零部件、场景
Vehicles and Sensor Targets
变量名称
物理意义
Vehicle
车身三维模型
body:Shape Group
Shadow
影子模型
Rotation inertia of crankshaft Idle speed
物理意义 发动机扭矩和发动机转速、 节气门开度之间的关系， Map图 考虑节气门的延迟
燃油消耗率和发动机转速、 节气门开度之间的关系， Map图 曲轴转动惯量
怠速转速
变矩器
变量名称 1/K vs Speed ratio
横摆力矩系数和风向的关系
阻力系数和轮跳、俯仰的关 系
侧向力系数和轮跳、俯仰的 关系
升力系数和轮跳、俯仰的关 系
CarSim介绍
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
CarSim 背景
AuTek Automobile Technology (Jilin) CO., LTD.
CarSim
专门针对车辆动力学的仿真软
件
Parking torque (steering torque sensitive to the vehicle speed)
转向力矩
AuTek Automobile Technology (Jilin) CO., LTD.
制动系统的建模
车轮载荷
轮胎滑移率
制动踏板输入 比例阀
ABS 控制
制动轮缸 压力
AuTek Automobile Technology (Jilin) CO., LTD.
CarSim 介绍
CarSim 介绍
AuTek Automobile Technology (Jilin) CO., LTD.
OUTLINE
➢CarSim总体介绍 ➢CarSim软件结构 图形用户界面 车辆数学模型 仿真器
ω gF
簧载质量的转动自由度(X,Y,Z) 3
非簧载质量自由度
4
车轮旋转自由度
4
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
CarSim的车辆模型（续）
AuTek Automobile Technology (Jilin) CO., LTD.
选择悬架的类型
悬架的建模
不同的悬架采用不同的数学模型 独立悬架 非独立悬架
CarSim培训1
菜单工具的应用操作
Tools(工具) 下拉菜单 Library Tool：库工具 Calculator：计算 Batch Matrix：批处理矩阵 Batch Runs：批运行 Spectrum Analyzer：光谱分析仪 ERD File Utility：ERD文件应用 Create Shortcut to this Database：创建本资料 库的快捷方式 Re-Index This Library：重新索引此库 Re-Index Entire Database：重新索引整个资料库 Re-Write This Library：重写此库
CarSim启动
AuTek Automobile Technology (Jilin) CO., LTD.
菜单工具的应用操作
File(文件) 下拉菜单 New Database (Empty)：新建一个空白的资料库 New Database from this Dataset：在当前数据库基 础上新建资料库 New Dataset：新建数据库 New Dataset (Empty)：新建一个空白的数据库 Delete Dataset：删除数据库 Delete Many Datasets：删除多个数据库 Toggle Locked Status：锁定/解锁 Export Consolidated Parsfile：导出合并的Par文件 Export Expanded Parsfile：导出展开的Par文件 Export Encrypted Expanded Parsfile：导出加 密展开的Par文件
AuTek Automobile Technology (Jilin) CO., LTD.
无人驾驶汽车PPT模板
SELF-DRIVING CAR
汇报人 99PPT
PREFACE PAGE
无人驾驶汽车 是一种智能汽车，也可以称之为轮式移动机器人，主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾
驶仪来实现无人驾驶。无人驾驶汽车集自动控制、体系结构、人工智能、视觉计算等众多技术于一体，是计算 机科学、模式识别和智能控制技术高度发展的产物，也是衡量一个国家科研实力和工业水平的一个重要标志， 在国防和国民经济领域具有广阔的应用前景。无人驾驶汽车是通过车载传感系统感知道路环境，自动规划行车 路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车。它是利用车载传感器来感知车辆周围环境，并根据感知所获得的道 路、车辆位置和障碍物信息，控制车辆的转向和速度，从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。
• 中国从20世纪80年代开始进行无人驾驶汽车的研究，国 防科技大学在1992年成功研制出中国第一辆真正意义上 的无人驾驶汽车。
• 2005年，首辆城市无人驾驶汽车在上海交通大学研制成 功。
• 世界上最先进的无人驾驶汽车已经测试行驶近五十万公 里，其中最后八万公里是在没有任何人为安全干预措施 下完成的。
02
原理技术
本模版具备基本构架，合理美观的编排好了现成的 图文位置，结合本企业的具体情况更换即可，版块 结构可根据具体实用情况将前后秩序重新排列使用
无人驾驶的系统组成
无人驾驶原理图
关键技术
实现无人驾驶需要各种复杂的电子控制 设备互相协同才能实现目标。
1）车辆定位技术：磁导航和视觉导航 等。 2）车辆控制技术：最常用的方法是经 典的智能PID算法。 3）车辆稳定系统：包括ESP、电子手 刹以及各类电子稳定系统,防止车辆失控。 4）自动泊车系统。
无人驾驶的设计目的
carsim简介
基本内容Carsim/TrucksimCarsim/Trucksim软件介绍MSC（Mechanical Simulation Corporation）成立于1996年,脱离于国际著名的科研机构UMTRI（密歇根大学交通运输研究所），主要创始人是国际知名的车辆动力学专家Thomas D. Gillespie，Michael Sayers和Steve Hann。
MSC是专业的汽车系统仿真软件开发公司，其主要商业产品是CarSim、TruckSim、BikeSim 和SuspensionSim，该系列软件被国际上众多的汽车制造商、零部件供应商所采用，已成为汽车行业的标准软件，享有很高的声誉。
MSC自主开发了多刚体动力学软件VehicleSim，VehicleSim由人工智能语言LISP编写而成，它可以根据用户输入的简单系统定义,推导出复杂的多刚体机械系统动力学模型并生成相应的计算机程序，因而被广泛地应用在汽车、机器人和卫星等领域。
MSC利用VehicleSim技术开发出CarSim、TruckSim和BikeSim。
另外，MSC公司有强大的技术队伍，可以为用户提供完整的解决方案。
功能作用CarSim是专门针对车辆动力学的仿真软件，CarSim模型在计算机上运行的速度比实时快3-6倍，可以仿真车辆对驾驶员，路面及空气动力学输入的响应，主要用来预测和仿真汽车整车的操纵稳定性、制动性、平顺性、动力性和经济性，同时被广泛地应用于现代汽车控制系统的开发。
CarSim可以方便灵活的定义试验环境和试验过程，详细的定义整车各系统的特性参数和特性文件。
CarSim软件的主要功能如下：适用于以下车型的建模仿真：轿车、轻型货车、轻型多用途运输车及SUV；可分析车辆的动力性、燃油经济性、操纵稳定性、制动性及平顺性；可以通过软件如MATLAB，Excel等进行绘图和分析；可以图形曲线及三维动画形式观察仿真的结果；包括图形化数据管理界面，车辆模型求解器，绘图工具，三维动画回放工具，功率谱分析模块；程序稳定可靠；CarSim软件可以扩展为CarSim RT, CarSim RT 是实时车辆模型，提供与一些硬件实时系统的接口，可联合进行HIL仿真；先进的事件处理技术，实现复杂工况的仿真；友好的图形用户界面，可快速方便实现建模仿真；提供多种车型的建模数据库；可实现用户自定义变量的仿真结果输出；可实现与simulink的相互调用；多种仿真工况的批运行功能；中型到重型的卡车，客车和挂车动力学特性的仿真和分析，可以利用Trucksim软件包来进行，Trucksim与Carsim在操作上非常相近，但也有一些重要区别。
carsim
一、Carsim/Trucksim软件介绍MSC（Mechanical Simulation Corporation）成立于1996年,脱离于国际著名的科研机构UMTRI（密歇根大学交通运输研究所），主要创始人是国际知名的车辆动力学专家Thomas D. Gillespie，Michael Sayers和Steve Hann。
MSC是专业的汽车系统仿真软件开发公司，其主要商业产品是CarSim、TruckSim、BikeSim和SuspensionSim，该系列软件被国际上众多的汽车制造商、零部件供应商所采用，已成为汽车行业的标准软件，享有很高的声誉。
MSC 自主开发了多刚体动力学软件V ehicleSim，V ehicleSim由人工智能语言LISP编写而成，它可以根据用户输入的简单系统定义,推导出复杂的多刚体机械系统动力学模型并生成相应的计算机程序，因而被广泛地应用在汽车、机器人和卫星等领域。
MSC利用V ehicleSim技术开发出CarSim、TruckSim和BikeSim。
另外，MSC公司有强大的技术队伍，可以为用户提供完整的解决方案。
编辑本段二、功能作用CarSim是专门针对车辆动力学的仿真软件，CarSim模型在计算机上运行的速度比实时快3-6倍，可以仿真车辆对驾驶员，路面及空气动力学输入的响应，主要用来预测和仿真汽车整车的操纵稳定性、制动性、平顺性、动力性和经济性，同时被广泛地应用于现代汽车控制系统的开发。
CarSim可以方便灵活的定义试验环境和试验过程，详细的定义整车各系统的特性参数和特性文件。
CarSim软件的主要功能如下：适用于以下车型的建模仿真：轿车、轻型货车、轻型多用途运输车及SUV；可分析车辆的动力性、燃油经济性、操纵稳定性、制动性及平顺性；可以通过软件如MA TLAB，Excel等进行绘图和分析；可以图形曲线及三维动画形式观察仿真的结果；包括图形化数据管理界面，车辆模型求解器，绘图工具，三维动画回放工具，功率谱分析模块；程序稳定可靠；CarSim软件可以扩展为CarSim RT, CarSim RT 是实时车辆模型，提供与一些硬件实时系统的接口，可联合进行HIL仿真；先进的事件处理技术，实现复杂工况的仿真；友好的图形用户界面，可快速方便实现建模仿真；提供多种车型的建模数据库；可实现用户自定义变量的仿真结果输出；可实现与simulink的相互调用；多种仿真工况的批运行功能；中型到重型的卡车，客车和挂车动力学特性的仿真和分析，可以利用Trucksim软件包来进行，Trucksim与Carsim在操作上非常相近，但也有一些重要区别。
CarSim介绍
轮胎建模
AuTek Automobile Technology (Jilin) CO., LTD.
转向系统的建模
车轮转角
Out
Out
In
In
+变
转 转
传动 盘输
+变
转向系统的建模
AuTek Automobile Technology (Jilin) CO., LTD.
转向力矩
Parking torque (steering torque sensitive to the vehicle speed)
仿真图形用户界面
由150多个图形界面组成 每个图形界面都对应着相 应的数据文件 可以像浏览网页一样查看 各界面 用下拉菜单选择相应的数 据库 在屏幕上指定各模型参数 所有界面都有在线帮助 可以利用已有的数据，并 在其基础上做相应的改变
仿真图形用户界面
AuTek Automobile Technology (Jilin) CO., LTD.
图形用户界面
车辆数学模型求解器 仿真器
CarSim的主要结构
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
计算结果的绘图软件
用仿真器进行三维动画回放 专门的仿真曲线绘图软件 CarSim的结构 的结构
AuTek Automobile Technology (Jilin) CO., LTD.
MacAdam’s 驾驶员模型
target path driver model Full response uc Full vehicle dynamics simulation u fo X v , Y v, V x , V y , ψ, ψ , u fo , u ro
CarSimRT_Presentation
n
Active Damper System
l l l
Physical dampers difficult to model Complex suite of test conditions (roads and maneuvers) Applications – 7 post rig, stability control, ride optimization
CarSim HIL
One Time Costs Lab construction Recurring Costs Energy Installation Labor $120K $2k $5k $20k
Uptime Uptime issues Test component failure
99%
Uptime issues Weather, driver availability, fueling, nonproductive driving, vehicle component failure, remote locations, driver accuracy, driver safety
CarSim/TruckSim/BikeSim Real-Time Hardware In the Loop
Mechanical Simulation Corporation
What is Hardware In the Loop (HIL)?
•Pure Simulation – Software In the Loop (SIL)
Initialize CarSim Vehicle Solver. Outputs to ECU CarSim Vehicle Solver. Update each time step Terminate CarSim Vehicle Solver.
Carsim整车建模的参数(图文运用)
一车体空载情况下的车体信息(1）簧上质量的质心距前轴的距离mm (2）簧上质量质心距地面的高度mm (3）轴距mm(4）质心的横向偏移量mm(5）簧载质量kg(6）对x轴的极惯性矩（lxx）kg-m2 (7）对y轴的极惯性矩（lyy）kg-m2 (8）对z轴的极惯性矩（lzz）kg-m2 (9）对x、y轴的惯性积（lxy）kg-m2 (10）对x、z轴的惯性积（lxz）kg-m2 (11）对y、z轴的惯性积（lyz）kg-m2二空气动力学(1）空气动力学参考点X mm(2）空气动力学参考点Y mm(3）空气动力学参考点Z mm(4）迎风面积 m2(5）空气动力学参考长度 mm(6）空气密度 kg/m3(7）C Fx（空气动力学系数）与slip angle (行车速度方向与空气流动方向的夹角)的关系(8）C Fy与slip angle的关系(9）C Fz与slip angle的关系(10）CMx与slip angle的关系(11）CMy与slip angle的关系(12）CMz与slip angle的关系三传动系1 最简单的一种(1）后轮驱动所占的比值，为1时，后轮驱动；为0时，前轮驱动(2）发动机的功率KW2 前轮驱动或后轮驱动1）发动机特性(1）各个节气门位置下，发动机扭矩（N-m）与发动机转速（rpm）的关系(2）打开节气门的时间迟滞sec(3）关闭节气门的时间迟滞sec(4）曲轴的旋转惯量kg-m2(5）怠速时发动机的转速rpm2）离合器特性a 液力变矩器(1）扭矩比（输出比输入）与速度比（输出比输入）的关系(2）液力变矩器的参数1/K与速度比（输出比输入）的关系(3）输入轴的转动惯量kg-m2(4）输出轴的转动惯量kg-m2b 机械式离合器(1）输出的最大扭矩（N-m）与离合器接合程度（0代表完全结合，1代表完全分离）的关系(2）接合时间迟滞sec(3）分离时间迟滞sec(4）输入轴的转动惯量kg-m2(5）输出轴的转动惯量kg-m23）变速器(1）正向挡位和倒挡的传动比，转动惯量（kg-m2），正向传动与反向传动效率(2）中间挡的转动惯量（kg-m2）(3）换挡时间sec(4）各个挡位中低速齿轮的输出转速（rpm）与节气门开口位置的关系4）差速器(1）左右车轮扭矩差（N-m）与车轮速度差（rpm）的关系(2）抗扭刚度N-m/deg(3）抗扭阻尼N-m-s/deg(4）传动比(5）正反向的传动效率(6）驱动轴的惯性量kg-m2(7）半轴到左侧车轮的惯性量kg-m2(8）半轴到右侧车轮的惯性量kg-m2还包括传动系（不包括发动机）的自然频率（Hz）与阻尼率3 四轮驱动与前轮驱动相比，增加分动箱，其中包括：(1）前后轴的扭矩差（N-m）与前后轮的转速差（rpm）的关系(2）分配到后轮上的扭矩(百分比形式)(3）传动比(4）扭杆刚度N-m/deg(5）扭杆阻尼N-m-s/deg还包括传动系的正效率与逆效率四制动系统1 简单制动系统(1）制动力矩（N-m）与车轮汽缸压力(MPa)的关系,分左前轮，右前轮，左后轮，右后轮,为一比例常数或一条变化曲线(2）比例阀之后的管路压力(MPa)与其输入压力(MPa)的关系,分左前轮，右前轮,左后轮，右后轮,通常为一比例常数(3）流体动力学时间常数,包括左前，右前，左后，右后，单位为sec (4）流体迟滞,包括左前，右前，左后，右后，单位为sec(5）前后车轮ABS工作的滑移率区间(6）ABS工作截止的最低速度km/h(7）经ABS控制后输出的压力MPa2 考虑助力与热衰退的制动系统(1）比例阀输出压力（Mpa）与比例阀输入压力（Mpa）的关系，包括左前，左后，右前，右后(2）制动盘质量kg(3）在0摄氏度时制动盘的比热kJ/kg/C(4）单位温度升高比热的变化量kJ/kg/C2(5）制动钳压力（MPa）与制动钳体积（mm3）的关系(6）制动钳气缸中单位流量所产生的压力MPa/(mm3/s)(7）冷却系数(1/s)与车辆速度（km/h）的关系(8）不同制动盘温度（C）下，制动力矩（N-m）与制动轮缸压力（Mpa）的关系(9）控制策略（A型为调节主缸后的压力值；B型为调节比例阀后的管路压力；也可不控制）(10）四个车轮的制动盘初始温度（C）(11）空气温度（C）(12）助力后输出的力（N）与助力前输入的力（N）的关系，助力后输出的力为主缸压力(13）踏板的杠杆比(14）主缸直径mm(15）启动助力的时间迟滞sec(16）关闭助力的时间迟滞sec五转向系统1) 转向柱管系统：(1）转向柱管的惯性kg-m2(2）转向系统的惯量kg-m2(3）转向柱管阻尼Nm-s/deg(4）转向柱管干摩擦N-m(5）转向盘自由角行程deg2) 主销的几何特性：(1）汽车前进方向投影，主销轴线与半轴轴线的交点距车轮中心的距离mm，包括四个车轮(2）主销内倾角deg(3）主销后倾角deg(4）水平路面行驶，汽车侧面投影中，车轮质心所驶过的直线与主销轴线的交点距车轮中心的距离mm3)前轮转向方式包括非助力齿条齿轮式和循环球式，助力齿条齿轮式和循环球式助力齿条齿轮式(1）齿条的行程(mm)与齿轮转角(deg)的关系(2）左右转向轮转角(deg)与齿条的行程(mm)的关系(3）因转向系统柔性所引起的转向角(deg)随主销力矩（N-m）的关系，主销力矩为左右主销力矩之和。
CarSim Training2——参数详解 (1)
空气动力学参数
Main Screen: 只考虑风向的影响 Pitch,Bounce,Yaw：除了风向的影响，还考虑俯仰和轮跳的影响
Aerodynamics:Main Screen
变量名称
物理意义
CFx vs slip angle 阻力系数
CFy vs slip angle 侧向力系数
CFz vs slip angle 升力系数
Show front Fog effect
物理意义 obj、stl格式的模型文件
颜色 是否用运行时设置的颜色 设置可见性、透明度 设置雾的效果
Lighting effect
光效果
Angle offset、 Scale factor、 Coordinate offset、 Reference length
Mass of Whole vehicle
Mass of sprung mass
整车质量 簧上质量的质量
Ixx、Iyy、Izz、Ixy 、Ixz、Iyz of
whole vehicle
Ixx、Iyy、Izz、Ixy 、Ixz、Iyz of
sprung mass
整车转动惯量、惯性积 簧上质量转动惯量、惯性积
物理意义
离合器所能传递的扭矩和控 制信号之间的关系
定常控制信号，常开、常闭、 或者某一位置，离合器的控 制可以通过VS Commands、 Simulink、C、VB等控制
限滑式差速器
变量名称 TBR
Type of effect Pre-load
模型平移，旋转，缩放，参 考长度
Sound Sample File
变量名称
Path name for sound sample file
Carsim和Simulink联合仿真文档PPT教学课件
第15页/共53页
1.2 Carsim建模
图1.12 独立悬架C参数设置界面
第16页/共53页
1.2 Carsim建模
图1.13 轮胎参数设置界面
第17页/共53页
1.2 Carsim建模
转向盘和 转向轴
助力表
助力电机
Carsim整车
图1.14 联合仿真模型
第18页/共53页
弦角信号输入。
第21页/共53页
3 实例操作
打开Carsim，弹出下面对话框：
图3.1 选择Carsim数据库
第22页/共53页
3 实例操作
图3.2 Carsim许可设置对话框
第23页/共53页
3 实例操作
图3.3 Carsim主界面
第24页/共53页
3 实例操作
图3.4 Carsim仿真动画与仿真曲线
第12页/共53页
1.2 Carsim建模
车轮转角
输出
输入
输出 输入
+变形 转向器传动比 +变形
转向盘输入 图1.10 Carsim转向系统示意图
第13页/共53页
1.2 Carsim建模
(a) 转向盘－轮胎
(b) 齿条－轮胎
图1.11 转向系统的传动比关系
第14页/共53页
1.2 Carsim建模
第52页/共53页
感谢您的观赏！
第53页/共53页
图3.23 选择导出变量文件
第44页/共53页
3 实例操作
图3.24 选择Carsim导出变量
第45页/共53页
3 实例操作
图3.25 发送到Simulink
CarSim介绍
t1 time
t1+ t
CarSim中的定步长算法，速 度较快，适合于实时仿真
求解方法
AuTek Automobile Technology (Jilin) CO., LTD.
三维路面模型
用简单的数表来描述
水平，垂直或高度差 表格是独立的 数据可以从CAD，制
表软件等得到.
样条插值与线性插值 相结合
AuTek Automobile Technology (Jilin) CO., LTD.
CarSim 介绍
CarSim 介绍
AuTek Automobile Technology (Jilin) CO., LTD.
OUTLINE
➢CarSim总体介绍 ➢CarSim软件结构 图形用户界面 车辆数学模型 仿真器
直观的用户界面 OpenGL
良好的扩展性 可以表现物体的详细
特征，如亮度，阴影， 雾… 自动的表面平滑处理 标准的图形文件 STL OBJ
CarSim的仿真器
AuTek Automobile Technology (Jilin) CO., LTD.
Z
“观察点”
“摄像机”的位置
俯仰角
簧载质量的转动自由度(X,Y,Z) 3
非簧载质量自由度
4
车轮旋转自由度
4
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
CarSim的车辆模型（续）
AuTek Automobile Technology (Jilin) CO., LTD.
选择悬架的类型
悬架的建模
不同的悬架采用不同的数学模型 独立悬架 非独立悬架
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
确定总体设计方案
20
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
11
车辆模型的简化
刚体ห้องสมุดไป่ตู้
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
12
Simulink/LabVIEW
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
19
子系统与零部件的设计指标
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
3
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
4
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
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
18
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，
8
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
9
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
▪ 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
13
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
ABS Controllers
• Simulink, LabVIEW, ASCET • VS Commands • Custom C code interface
HIL
Sensors
Driving Simulator
5
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
Alternate Driver Models
Active Suspension
Models
Alternate Tire Models
Traction Controllers
ESC
• Real Time with HIL • Driving Simulator
14
CarSim RT
▪ CarSim RT支持HIL，并 可以和主流实时系统进行 联合仿真
参数测量
悬架测试
10
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
CarSim ®
2012年3月8日于二汽
1
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
2
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
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
体设计要求，并从中选出一种最优的控制策略。
15
CarSim Driving Simulators
▪ 驾驶模拟器 -软件
-服务
16
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
17
汽车开发流程
整车及系统的设计目标
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
6
CarSim 数据库 The CarSim Vehicle Family
A-class Hatchback
B-class Hatchback, Sports car
C-class Hatchback
D-class Minivan, Sedan, SUV
E-class Sedan, SUV
F-class Sedan
F3 GT
3-Wheeler
Trailers
Euro Van
Pickup
Mini Truck
Tractors 7
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