carsim笔记-参考资料材料

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1、Carsim软件l图形化数据库该图形库包括图形用户界面(SGUI)和图形数据管理系统，是CarSim的主要界面，包括整车模型数据库、控制输入(速度、转向、制动、油门、驾驶员模型、路面信息)数据库、仿真设置(仿真起始时间、距离和仿真频率)数据库。共有150多组数据库连在一起构成CarSim总的数据库，每一个数据库都是通过不同的界面显示，使得软件易于操作使用。l车辆数学模型及求解器密歇根大学交通运输研究所(UMTRI)的MichaelSayers博士为汽车及其它多体系统开发了世界上最先进的自动代码生成器。UMTRI用这种自动代码生成器一AutoSim一构建车辆动力学方程，能很快地创建新模型或扩

2、展现有模型，满足实时及优化的需求：同时能通过更新AutoSim产生新的代码，以迅速满足新的接口及操作系统的需求。由AutoSim生成的零误差代码支持高精度的数学模型并具有高效的并行运算效率，可大大减少出错的几率，加强软件运算的可靠性，并提高软件的计算速度。VehicleSim求解器可以迅速求解AutoSim产生的车辆模型运动方程式、计算输出变量、进行频谱分析(spectrumanalyzer)，同时求解器内嵌Simulink接口，结合精确数学车辆模型可实现快速的联合仿真。l仿真动画显示器(SurfaceAnimator)通过动画模拟可显示每一时刻车辆的运行状态、车轮受力和车辆在不同环境(输

3、入)下的动态响应。新的动画软件SurfaceAnimator运用OpenGL技术，可表现出阴影路面，提供更快、更逼真的动画模拟效果，且易于输出到其它演示文档。l绘图器(WindowsEngineeringPlotter)可以选择输出某些特性参数随时间或另一特性参数变化的曲线，能产生超过500组变量的仿真曲线，也可生成来自不同车辆模型数据库的仿真对比曲线，或将数据结果输出至其它的软件，如MATLAB、Excel。与许多面向结构建模的动力学软件如MSC．ADAMS、Altair．MotionView不同，CarSim具有面向参数建模的特点。因此，建立模型不需要定义各部件具体的结构形式(如悬架布

4、置形式、弹簧长度以及安装角度等)，而16只需要定义各部件所体现性能的相关参数(比如悬架的K&C特性、弹簧的刚度曲线等)。这样使用者就能够剥离结构而直接以各部件性能参数为导向分析车辆性能，这对于指导底盘的开发及改进有重大意义。使用者可以在设计阶段借助CarSim探求各个部件的理想性能，把握大的方向，然后经过层层细化，对各零部件的设计提出具体的要求。Carsim整车动力学建模方法CarSim是一款参数化面向总成特性的车辆动力学仿真软件，软件结合了传统的车辆动力学与现代的多体动力学建模方法，用户不需要根据车辆系统的具体结构进行实体建模，但是建模需要大量的试验数据为基础，且数据的准确性直接决定了所

5、建整车模型与实际车辆的匹配程度。这里的实验数据是指反映各部件的性能参数或曲线，例如，在对转向系统进行建模时，需要的不是转向系统的结构数据(例如布置形式、转向节和横拉杆位置等)，而是转向系统的运动学特性、弹性运动学特性、轴转向特性等的特性参数。它们可以通过实际车辆的零部件试验测得，也可以通过ADAMS等软件建立面向结构的动力学模型，然后进行相关部件的仿真试验得到。此建模方法可在一定程度上避免实体建模所带来的误差，使模型特性与实际车辆特性非常接近。CarSim软件将车辆进行抽象简化为10部分：1个车体部分、4个簧下质量部分、4个旋转车轮部分和1个发动机曲轴部分，如图2．3所示。简化后的模型包括

6、27个自由度：3个簧载质量的移动自由度(x，Y，z)、3个簧载质量的转动自由度(X，Y，Z)、4个非簧载质量自由度、416个车轮旋转自由度、1个传动系旋转自由度、8个轮胎瞬态特性自由度和4个制动压力自由度。具体来说CarSim车辆模型包括车体、空气动力学、传动总成、制动系、转向系、轮胎和悬架等七大子系统的特性7大系统2．1车体sprungmassfromwholevehicle该部分定义了车体尺寸参数和质量及转动惯量16信息。具体参数包括车身长宽高、轴距、轮距、质心高度、四轮负载、簧下质量信息、整车转动惯量等等。其中质心高度和转动惯量可通过试验测得，常用的试验方法有力矩平衡法、摇摆法和侧倾

7、法三种。为描述车身在任一时刻的运动状态，必须先定义车辆主坐标系和车体质心坐标系。由于整车的各种载荷都是通过固结与车身的主坐标系定义的，因而主坐标系的位置对于车辆来说必须是确定的。车辆主坐标系按右手直角坐标系来定义，且与车辆一起运动，车辆坐标系原点位于车辆纵向对称面与前轴左右轮心连线的交点在地面的投影点处，X轴作用于车辆前进方向，向前为正，Z轴作用于铅锤(垂直)方向，向上为正，Y轴由右手螺旋原则确定。车体质心坐标系原点位于