基于CarSim/Simulink的计算机控制系统综合实验设计

针对计算机控制系统课程中控制算法设计与仿真实现,设计了基于CarSim/Simulink的控制综合实验方案。以4轮独立驱动小车为对象,要求学生熟悉其基本工作原理,并在非线性动力学模型基础上,进行局部线性近似,设计反馈控制器,模拟小车控制。使用CarSim仿真软件可直观地模拟调整4轮独立驱动小车的质量、质心位置和转动惯量等,实现个性化选择,搭建车辆模型;与Simulink接口互通,在Simulink中完成控制算法。实验设计旨在使学生夯实计算机控制系统的理论基础,并逐步过渡到控制工程,理论联系实际,培养其解决复杂工程问题的能力。

电动汽车电控液压制动系统CarSim/Simulink联合仿真研究

针对某款国产电动汽车的电控液压制动系统,文章基于滑移率的比例-积分-微分(PID)控制提出了防抱死制动系统(ABS)模型,以改善车辆制动性能,提高在对开路面上的制动有效性和安全性。首先,使用Simulink软件建立液压电控制动系统的动力学模型;然后,基于滑移率设计PID控制器,并通过1/4车辆模型验证其有效性;最后,利用S函数将ABS控制器的Simulink模型输入CarSim平台中,开展CarSim/Simulink双平台联合控制仿真。结果表明,基于滑移率的PID控制的ABS对比无ABS的车辆,制动性能更加优越,在对开路面上制动稳定性更加明显。

Research on the Application of CarSim in Vehicle Simulation and Development

In the process of vehicle development,in order to reduce the actual vehicle test,get better economic benefits,speed up the development process,with simulation software,the development of vehicles or subsystems simulation has become an important part in the development process. As vehicle simulation software for parametric modeling,CarSim is a simple modeling process,rapid and accurate simulation,and can realize the simulation of open and close rings,and it is gradually popularized in vehicle research and development. This paper introduces the CarSim software,and then introduces the development of CarSim software in recent years.Based on the application of CarSim,this paper introduces it in all aspects of vehicle research and development,and finally summarizes it and puts forward some suggestions. Offering help for CarSim in vehicle research and development in the future,and building a certain foundation.

基于CarSim-Simulink联合仿真的整车半主动悬架模糊控制仿真研究

基于CarSim建立了整车多体动力学模型,通过汽车平顺性随机输入行驶试验方法,研究了在随机路面激励下半主动悬架对整车各姿态的影响.针对各悬架阻尼系统,运用Simulink设计了模糊控制器,有效调整悬架阻尼.通过CarSim-Simulink联合仿真提高了仿真精度和效率.仿真结果表明:在整车环境下,设计的模糊控制器能改善汽车平顺性并改善车轮的垂直载荷和有效抑制车辆俯仰和侧倾运动.

基于TruckSim-Simulink联合仿真的半挂汽车列车的稳定性控制

基于TruckSim建立了非线性半挂汽车列车整车仿真模型,以其作为控制方案仿真验证的平台。探讨了牵引车和半挂车独立差动制动控制对整车横摆运动的主动控制问题,控制方案分为顶层横摆力矩控制器和底层制动力分配器2部分,顶层控制器输出改善整车横向稳定性能的附加横摆力矩,底层制动力分配器合理分配各车轮的制动力来实现该附加横摆力矩,整个控制策略在Matlab-Simulink中实现。阐述了TruckSim与Simulink的联合仿真问题,搭建了TruckSim-Simulink联合仿真模型,通过湿滑路面上的单移线试验操作对控制策略进行了联合仿真分析,结果表明,TruckSim-Simulink联合仿真是进行半挂汽车列车稳定性控制策略分析评价的有效手段,所提出的控制方案能够显著改善整车的横摆稳定性和侧倾稳定性。

基于Carsim与Simulink的微型客车防侧翻控制联合仿真研究

目前汽车稳定性控制已成为汽车主动安全领域的研究热点,配有主动安全控制系统的车辆能够根据行驶条件和车辆运行状态对汽车进行实时控制,有效地控制车身姿态,提高汽车的侧翻稳定性和行驶安全性。本文主要针对微型客车在高速转弯过程的侧翻稳定性进行研究,利用Carsim软件建立某微型客车参数化模型,在Simulink环境下进行防侧翻控制策略研究。设置车辆横向载荷转移率为侧翻触发门限,利用差动制动方法,提出控制目标及控制策略,并通过仿真试验对所提出的控制策略加以验证。结果表明,本文所提出的控制策略能够比较有效地控制车辆的侧翻姿态,改善微型客车的侧翻稳定性。

基于Simulink与Trucksim联合仿真的多轮独立电驱动客车驱动力控制及分配

对六轮电动客车独立驱动系统的驱动力控制及分配策略进行研究,利用Simulink和Trucksim软件搭建联合仿真模型,建立客车速度稳定控制的驱动力输入模型,仿真验证控制算法和分配算法的有效性,从而实现电动客车分布式驱动。

CarSim软件在高职院校汽车专业教学中的应用

随着汽车不断向智能化发展,高职院校的汽车专业教学也面临新的挑战。本文分析了智能网联汽车技术这类新课程在教学中存在的问题,结合高职院校的教学特点,提出在教学中引入仿真软件CarSim,以实现自动驾驶相关新技术的仿真模拟、动画播放和数据分析等,旨在为学生提供更优质的教学资源,培养创新型应用人才。以车道保持辅助功能的授课为例,介绍了CarSim软件在教学中的具体应用。

基于CarSim和Simulink联合仿真的汽车防抱死系统研究

基于CarSim和Simulink进行联合仿真,对ABS在保时捷911车型的紧急制动安全性中的作用进行了分析研究。通过CarSim模型建立了911的整车模型,在Simulink中建立了ABS的逻辑门限值控制策略,设置相应的门限值以控制制动轮缸的压力大小,通过反复松紧制动力使轮胎的滑移率保持在一个能使轮胎拥有最大附着力的区间。为了使结果更加明显,用不带ABS的911车型和带ABS的911车型进行高速对开路面下的紧急制动仿真。其结果表明,拥有ABS的911车型在对开路面高速紧急制动时,能在保持车辆直线行驶不发生滑转的情况下,使轮胎平均附着力尽可能大,以缩短制动距离,保证行驶安全性。

基于Carsim和Simulink联合仿真的汽车操纵稳定性评价

为了更好地评价汽车的操纵稳定性能,将汽车简化为一个包含侧向、横摆和侧倾的三自由度模型。在Carsim和Simulink上建立联合仿真模型,基于双移线和蛇形试验工况进行仿真试验,依照QC/T 480—1999中的评价准则,对模型仿真结果和实车试验结果进行综合评价计分,并对其进行对比分析。结果表明:所搭建的三自由度模型仿真结果评价得分与实车试验结果评价得分十分接近,能够更好地代表实车的操纵稳定性,可为后续汽车操纵稳定性评价提供了一定参考。

基于CarSim/Simulink联合仿真的四轮驱动电动汽车稳定性研究

基于LQR控制理论研究了四轮驱动电动汽车的横摆稳定性,以横摆角速度和质心侧偏角为控制目标,计算出最优的直接横摆力矩,通过双轮控制模式进行转矩分配,实现了四轮驱动电动汽车的稳定性控制;基于CarSim/Simulink联合仿真整车模型进行仿真验证,在CarSim中通过参数化建模设置整车参数、驾驶员模型,在Simulink中建立电机模型和控制器模型。研究结果表明,所提出的控制策略可以有效地控制四轮驱动电动汽车的横摆运动,从而提高整车的行驶稳定性。

PreScan/CarSim/Simulink联合仿真方法研究

汽车工程中,常用到PreScan、CarSim与Simulink等软件进行环境感知、整车控制等方面的仿真研究。对上述三种软件的功能做了介绍,分析了各自的特点及应用场景;介绍了软件的联合仿真方法及具体操作步骤;以基于摄像头的电动汽车避撞控制算法为例,给出了具体的案例分析,验证了PreScan/CarSim/Simulink联合仿真方法的可行性,为综合研究智能汽车的环境感知以及控制决策提供了一种可行的方法。

基于CarSim-Simulink的汽车防抱死控制研究

采用商用专业软件CarSim建立整车仿真模型,在Matlab/Simulink中设计防抱死控制系统(简称ABS),阐述了CarSim-Simulink联合仿真的实现过程,搭建联合仿真模型作为控制系统仿真验证平台。以对开路面下紧急制动作为仿真验证工况,结果表明:CarSim-Simulink联合仿真是分析评价汽车防抱死控制策略的有效手段,所提出的控制方案能有效改善紧急制动情况下车轮抱死的情况。

基于Simulink/Carsim的轮式移动机器人的联合仿真及其横向稳定性研究

针对轮式移动机器人横向稳定性能较差的问题,搭建Simulink电机模型与车轮转向模型,利用自带的PID闭环控制系统实现实际车速和车轮转角的自由调节,根据Carsim和Simulink的接口参数设置实现轮式移动机器人传动系统模型与电机模型和转向模型的信号传递,进而实现轮式移动机器人Simulink/Carsim联合仿真.双移线试验结果表明,联合仿真下的轮式移动机器人横向稳定性高于传统移动机器人.

基于Trucksim的汽车操纵稳定性仿真分析

汽车操纵稳定性研究对于保障车辆的行驶安全意义重大。文章基于Trucksim仿真平台,依据车辆具体设计参数构建合理的客车模型,在整车参数化建模后,从中选择四项与车辆侧翻密切相关的试验进行仿真验证,仿真结果符合预期、精度较高,各项参数指标符合相关规定和行车安全要求。深入研究分析仿真结果后得到各个参数对车辆操纵稳定性的影响。正确使用Trucksim仿真软件对前期的开发和后期的试验验证有着积极正向的指导意义。

基于CarSim的垂直泊车系统仿真研究

为有效辅助驾驶员泊车,提高泊车的安全性,采用联合仿真的方法对车辆垂直泊车进行研究。首先建立汽车自动泊车时的运动模型,采用多项式曲线进行路径规划,然后设计模型预测算法对规划路径进行跟踪,保证车辆按照设定路径进行泊车,最后采用CarSim和MATLAB/Simulink进行联合仿真,验证泊车效果。仿真结果显示,路径规划及其跟踪效果可以满足泊车需求。

高速公路同向双向路拱路面小客车换道舒适性和安全性分析

为了分析同向双路拱路面小客车换道行驶舒适性与安全性,使用Carsim仿真软件建立了小客车换道轨迹模型、车辆动力学模型、同向双路拱和单向坡道路模型,以平曲线极限半径值作为换道轨迹半径值,开展多工况跨路拱换道行驶试验,并通过实车驾驶实验对仿真模型进行了准确性验证。结合横向加速度、横摆角速度、峰值附着系数和横向荷载转移率等四项指标变化情况和判断标准对同向双路拱路面小客车换道行驶状态进行了分析。研究结果表明:道路类型对车辆换道行驶稳定性影响较大,综合评价指标与回正增益系数的变化情况,在同向双路拱路面条件下,SUV(suburban utility vehicle)和微型面包车(minivan)换道行驶稳定性均能满足安全行驶要求;换道行驶稳定性由高到低对应的路面类型为:单向坡路面>抛物线型路拱路面>折线型路拱路面;折线型路拱路面条件下,SUV换道行驶稳定性优于Minivan。超速行驶对小客车换道行驶稳定性有显著影响,超速程度越高,稳定越差,即当基础车速为100 km/h和120 km/h时,超速10%和20%时,车辆换道行驶过程中均不存在侧滑风险,但车辆稳定性均处于较差状态。

基于模型预测控制的车辆路径跟踪控制技术研究

以车辆三自由度动力学模型为研究对象,对自动驾驶车辆模型预测控制算法进行研究。结合魔术轮胎模型线性区域和小角度假设理论对车辆动力学模型进行简化处理,设计基于模型预测控制算法的路径跟踪控制器。使用MATLAB/CarSim联合仿真平台,选用多组工况进行仿真试验。设定车辆的速度分别为低速、中速、高速3种状态,并且使用线性二次型最优控制器进行换道工况路径跟踪,与模型预测控制器进行控制效果对比与分析,结果表明,模型预测控制算法路径跟踪控制效果更加优秀。

基于CarSim的路面模型重构及车辆平顺性仿真分析

根据CarSim软件中路面文件的特点,建立了三维虚拟路面模型,验证了所建模型的正确性;结合建立的车辆模型在软件中进行了随机路面平顺性仿真分析,结果表明该车在常用车速下满足平顺性的要求。在仿真结果与试验结果对比的基础上,分析了产生误差的原因以及改进的措施。探索了在CarSim中建立虚拟路面的方法以及利用CarSim软件研究整车平顺性分析的途径,为进一步进行整车动力学分析提供了依据。

基于CarSim的FSC赛车建模与操纵稳定性仿真研究

针对FSC赛车开发过程中的操纵稳定性分析,论文基于车辆系统动力学仿真软件Car Sim进行建模与仿真研究。应用Car Sim建立了包含车体、轮胎、转向系统、悬架系统、制动系统及传动系统的FSC赛车整车动力学模型,并应用3D软件绘制三维车身、尾翼和发动机模型导入到Car Sim中实现整车动画仿真。在Car Sim中按照比赛要求设置方向盘角阶跃输入转向瞬态响应试验工况和蛇形试验工况进行FSC赛车操纵稳定性仿真分析。仿真结果表明:开发的FSC赛车具有良好的操纵稳定性。