carsim中质心加速度_CarSim仿真快速入门(七)—车辆参数化建模

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7正如名称“ CarSim”所暗示的那样，要仿真的车辆通常是带有四轮的乘用车，轻型卡车或多功能车。拖车车辆还可能包括带有一个，两个或三个车轴的拖车。本文档介绍了车辆界面，这些界面提供了有关簧载质量的尺寸和重量信息以及用于组装车辆其他零件的数据集。还列出了描述整个车辆运动的输出变量，以及与簧载质量运动相关的变量。

一、车辆界面总览

在“Run Control”界面中指定车辆时，通常可以从两个车辆界面之一链接到数据集：1. Vehicle:Assembly—车辆是定义主要系统和组件的数据集的集合。该界面定义的车辆被认为处于设计负荷状态(有时称为路缘条件).2. Vehicle with Loads,Sensors, Trailer, etc. — 机动车辆(来自“Vehicle: Assembly”库)也可能包括其他质量(即有效载荷)，虚拟传感器(ADAS和运动传感器)和拖车。可以通过更改一些链接来更改装载条件或传感器位置，而无需对核心车辆描述进行任何更改。3. Trailers — 使用类似于“Vehicle:Assembly”界面的三个界面之一来组装具有一，二或三轴的拖车。4. Vehicle: Sprung Mass — 设置有关主车簧载质量的尺寸和重量信息。5. Vehicle: Trailer SprungMass —设置有关拖车簧载质量的尺寸和重量信息。6. Vehicle: Sprung Mass (fromWhole Vehicle) —另一个界面可以使用整个车辆的测量值来设置尺寸和重量信息。

二、车辆组装界面

图1显示了“Vehicle: Assembly”界面，在该界面上组装了汽车或其他四轮机动车的组件和系统。

图1：车辆：装配界面①链接到“Vehicle: Sprung Mass”或“Vehicle: Sprung Mass (from Whole Vehicle)”数据集，该数据集定义了簧载质量车体的属性。②链接到以下两个Aerodynamics数据集之一：Basic, 和 Pitch, Bounce, Yaw。③链接到动画数据集。这通常是来自“ Animator：Vehiclesand Sensor Targets”库中的数据集，但也可以是为动画定义簧载质量形状的任何数据集。如果链接的数据集具有关联的图像，则在建立链接时该图像将自动显示在此界面⑫上。④用于指定动力总成类型的下拉列表(关键字= OPT_PT)。选择的选项确定了显示在下面的控件的类型。

1. 如果选项为“Powertrain:Speed control (min. powertrain)”，则显示两个数据字段(图2)。该选项支持内置的闭环速度控制器，但不支持开环油门控制。

图2.具有简单速度控制且无详细动力总成的数据字段第一个数据区域是传递到后轮的驱动扭矩(来自速度控制器)的比率(关键字= R_REAR_DRIVE_SC)。0表示简单的前轮驱动，1表示简单的后轮驱动，0.5表示简单的四轮驱动。第二个数据区域是速度控制器使用的功率极限(关键字= PMAX_SC)。速度控制器使用比例积分控制来尝试匹配目标速度。监控传递到车轮的动力，不允许超过该限制。选择此选项后，命令INSTALL_SPEED_CONTROLLER将自动写入数据集的Parsfile中。两个参数R_REAR_DRIVE_SC和PMAX_SC写入动力总成部分的Echo文件中。当仿真测试不需要详细的动力总成特性时，最小动力总成选项旨在简化车辆数据集的创建。闭环速度控制器确定跟随目标速度所需的驱动扭矩，并根据总扭矩的指定比例将扭矩施加到车轴上。最小的动力总成仿真了每个驱动轴上的自由差速器。如果驱动轮从地面上抬起(例如正弦颠簸路线)，则动力会在空中传递给车轮，从而导致该车轮高速旋转。地面上车轮的动力将减少，可能会限制整个车辆的速度。如果选择了可以使车轮升离地面的动作，则必须使用详细的动力总成模型之一才能为地面上的车轮提供动力2. 如果动力总成是Front-wheel drive，则会显示到动力总成：Powertrain: Front-wheel Drive数据集的链接。3. 如果动力总成是Rear-wheeldrive，则会显示到动力总成：Powertrain: Rear-wheel Drive数据集的链接。4. 如果动力总成是4-wheeldrive，则会显示到动力总成：Powertrain:4-wheelDrive数据集的链接。5. 如果动力总成是AVL Cruise Driveline，则会显示到动力总成：P AVL CruiseDriveline 数据集的链接。

⑤复选框Alwaysinstallspeedcontrollerforthisvehicle。选中后，命令INSTALL_SPEED_CONTROLLER将自动写入数据集的Parsfile中。在大多数情况下，速度控制器是通过链接到SpeedController数据集或在“Run Control”或“Procedure”界面上指定目标速度来自动安装的。但是，在某些情况下，仿真将从将油门设置为开环模式开始，然后通过触发VS事件切换到使用速度控制。在仿真开始后无法安装速度控制器(它会在数学模型中安装微分方程式)，因此可以使用此复选框来确保在仿真此车辆时速度控制器始终可用。⑥链接Brakes:Four-WheelSystem数据集。⑦链接 Steering System数据集。⑧复选框以显示更多自定义设置控件。选中后，将显示一个黄色字段和一些其他链接(图3)。这是用于指定模型扩展参数或动画信息的位置。

图3.选中Custom settings框时显示的控件⑨其它项车辆链接。这没有预定义的目的，但可以链接到指定用于模型扩展的参数或动画信息的数据集。来自此链接的数据适用于簧载质量或整个车辆。除非选中“Custom settings”框⑦，否则它是不可见的。⑩其它项悬架链接。它们没有预定义的用途，但可以链接到指定用于模型扩展的参数或动画信息的数据集。这两个链接中的数据应用于前悬架或后悬架，如其在界面上的位置所示。除非选中“Custom settings⑦”框，否则这些控件是不可见的.⑪3x1 imagescale复选框。如果车辆图像看起来失真，请尝试选中或取消选中此框以改善外观。⑫车辆的图像。当用户更改到动画数据集③的链接时，此处显示该数据集的关联图像。用户还可以通过在图像上单击鼠标左键以显示选项的下拉列表来指定备用图像。⑬用于选择中止数据类型的下拉列表。前悬架有四个选择(图4)，后悬架有六个选择(图5)。

图4.前悬架的选项

图5.后悬架的选项水平分隔线上方的选项提供了指向数据集的链接，这些数据集具有通用/独立悬架，实心轴悬架以及在后悬架情况下为扭梁悬架的完整说明。在任何这些情况下，下面的链接都连接到适当的运动学库：Suspension: IndependentSystem Kinematics, Suspension: Solid Axle System Kinematics, or Suspension: Twist Beam System Kinematics。第二链路用于匹配顺应性和弹簧数据集⑮下方示出。。水平分隔线下方的选项提供了到旧库的链接，其中包含简单的悬挂说明，每个描述都不支持所有悬挂模型选项。在这些情况下，单独的弹性学特性数据的链接⑮将隐藏。⑭链接到悬架运动学数据集。链接选项取决于对悬挂类型和详细程度⑮的选择。它要么是运动学数据的链接，要么是包含悬浮运动学和弹性学的简化悬架数据集的链接。⑮链接到上述所选中⑬类型的弹性学数据集。如果为简化的悬架界面设置了下拉列表，则该链接被隐藏。⑯用于指定用于此车辆的轮胎数据集的下拉列表(图6)。

图6.链接到轮胎数据集的选项根据选择，将显示一个轮胎数据集(适用于所有四个