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。

电动助力转向系统Carsim-Simulink联合仿真控制研究

电动助力转向系统作为电动汽车的主流配置,其性能好坏对整车转向操纵稳定性能有重要影响。以某款自主品牌电动汽车EPS系统为研究对象,进行动力学分析并依次建立Simulink子系统模型。根据实车参数,设计直线型助力特性曲线并输入前述模型,最终建立Carsim/Simulink联合仿真运动学模型并开展国标操纵稳定性仿真试验。结果表明:在方向盘转向角脉冲和角阶跃试验中,较无EPS助力控制车型,有EPS助力控制车型具有良好的车辆瞬态响应度和操纵稳定性;在转向轻便性试验中,验证本款车型助力特性合理,车辆具有较好的助力效果。

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。

PreScan/CarSim/Simulink联合仿真在智能驾驶仿真中的应用进展

文章全面回顾了PreScan、CarSim和Simulink在智能驾驶系统开发中的集成应用。首先,介绍了每款软件的核心功能及其在智能驾驶领域的独特优势;随后,详细阐述了如何通过联合仿真构建从环境感知到车辆动力学再到控制策略执行的完整仿真链路。通过对多个典型应用场景(如轨迹规划、横向控制及纵向控制等)的深入剖析,展示了这一联合仿真框架的主要研究成果。

基于Carsim的车辙对行车安全及舒适性的影响研究

随着交通网络的日益发展,高速公路的安全性和舒适性问题引起了广泛关注,其中车辙的影响是一个重要方面。文章采用基于Carsim的仿真模型,模拟真实的车辆运动状态和轨迹数据,设计了车辙的宽度、深度、角度及车辆速度四个变量,以加速度干扰作为舒适性评价指标,以横向荷载转移率作为安全性分析指标,研究了不同类型车辙和车辆速度对行车安全及舒适性的影响。研究得出:车辙的宽度、深度、角度和车辆速度都会显著影响车辆的安全性和舒适性;车辙宽度和深度的增加、车辙角度的减小和车辆速度的提高,都会增加车辆的侧翻风险,降低驾驶舒适度。该研究为高速公路的安全行驶和高效运营提供了科学依据。

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/Simulink的汽车线控转向系统联合仿真研究

为了提高汽车转向时的转向稳定性,基于Carsim/Simulink联合仿真的方法对汽车线控转向系统进行了研究。首先根据线控转向系统的结构和工作原理,建立线控转向系统数学模型及基于Mabtlab/Simulink软件的仿真模型;基于Carsim软件构建汽车整车模型;在此基础上,建立Carsim/Simulink联合线控转向汽车整车仿真模型。然后,以前轮转角差值作为控制端输入,电压值作为输出,研究汽车线控转向系统PID控制算法。最后在双移线工况下,进行多次仿真试验,结果表明所研究的线控转向控制算法可以提高汽车转向稳定性。

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。

基于CarSim的FSAE赛车传动系统主减速比选择策略

车辆动力学虚拟仿真在汽车设计中具有重要的意义,文章从传统汽车动力学理论出发,结合CarSim汽车动力学仿真软件,提出了一种大学生方程式汽车大赛(FSAE)传动系统主减速比的选择策略。综合大学生方程式大赛规则中各动态赛项目成绩的计算方法,制定了目标分数评价指标,并根据西安交通大学毅行方程式车队2019、2020赛季的实车实验,验证了该传动系统主减速比选择策略的优势。研究结果对FSAE参赛车队传动系统主减速比的设计提供了一定的指导作用。

基于Carsim的Baja赛车操纵稳定性分析及悬架关键部件优化设计

针对Baja赛车开发与实际应用过程中的操作稳定性分析及悬架关键部件优化设计,基于车辆动力学的仿真软件Carsim进行仿真研究。应用Carsim导入Baja赛车参数,通过试验不同工况对Baja赛车操纵稳定性进行动画仿真。在Carsim中根据比赛赛场环境设置翻覆测试、二轮驱动转换到四轮驱动等工况对Baja赛车操纵稳定性进行仿真验证,并通过调整弹簧刚度对悬架关键部件进行设计优化。仿真结果:开发的Baja赛车具有良好的操纵稳定性,悬架等关键部件通过参数调整后达到良好使用性能。

基于Carsim/Simulink联合仿真的分布式驱动电动汽车建模

基于操纵稳定性研究,建立了Carsim/Simulink联合仿真的分布式驱动电动汽车整车模型。阐述了分布式电驱动系统与整车的接口设置方法以及建模所需关键参数的辨识方法,包括车辆横摆转动惯量、滚动阻力与空气阻力特性、转向系统传动比、轮胎非线性侧偏特性等参数,并通过方向盘转角阶跃输入实验与蛇形实验验证了模型的准确性,为分布式驱动电动汽车操纵稳定性研究提供了精确可靠的仿真平台。

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的半主动悬架建模与仿真技术

针对目前半主动悬架系统结构和控制策略上存在的差异,为了更好地研究其合理性,提出了一种基于整车系统的半主动悬架建模与仿真技术。依据节流口可调式减振器理论分析的结果,利用Matlab/Simulink软件构建了节流口可调式减振器模型,并结合Carsim软件中的整车多体动力学模型,联合开发出了阻尼可调式半主动悬架的车辆模型。在Simulink软件中搭建出了控制器模型,通过采用确定性和不确定性相结合的控制策略,实现了对整车悬架阻尼的有效调节。通过仿真分析并将其与被动悬架系统进行了对比,研究结果验证了所开发模型的正确性以及控制策略的实用性,能够用于很好地改善车辆悬架的性能。

基于CarSim仿真的超高过渡起点位置对比研究

根据公路设计中3种超高过渡起点设置方式,分别从超高过渡段的排水和车辆行驶舒适性方面对3种方式进行对比分析。建立3种方式的横向力系数模型和横向加速度变化率模型,通过Mathmatica绘出相应的函数图象,利用CarSim建立仿真模型进行验证,根据车辆行驶过程中横向力和横向加速度变化率的变化情况,分析3种超高过渡方式对于车辆行驶舒适性的影响。

基于CarSim的线控转向汽车建模与仿真研究

分析了线控转向系统的结构组成和工作原理,确定了线控转向系统各个部件的动力学微分方程。应用Matlab/Simulink建立了线控转向系统模型,并将其嵌入到CarSim中的整车模型中建立线控转向汽车模型。采用转向盘角阶跃工况和角正弦工况对所建立的模型进行仿真验证。结果表明:所建立的线控转向系统具有较好的转向角跟随特性和路感,线控转向汽车具有良好的响应特性。

基于CarSim的汽车ABS模糊控制研究

针对汽车防抱死系统ABS控制问题,基于Car Sim软件中的汽车模型进行了ABS的模糊控制研究。根据ABS滑移率控制原理和模糊控制理论,设计了整车ABS模糊控制策略。选取Car Sim中车辆模型,应用Matlab/Simulink设计了ABS模糊控制器,搭建了ABS整车控制系统。分别选取高附着路面、低附着路面、对开路面,通过Car Sim与Matlab/Simulink联合仿真实验进行ABS控制策略的仿真实验验证。仿真试验结果表明:基于模糊控制的ABS控制策略相对于无ABS控制和逻辑门限值控制缩短了汽车制动距离、提高了汽车行驶制动稳定性。

基于CarSim与Isight的悬架K特性优化设计方法研究

汽车前悬架对汽车操纵稳定性至关重要,因此前悬架应具有良好的运动学特性(K特性)。针对悬架系统K特性优化设计问题,以某轿车前悬架为例研究了基于Car Sim与Isight的悬架K特性优化设计方法。论文给出了优化设计原理,选取K特性优化曲线并进行了合理拟合处理。根据所确定的优化目标对优化参数进行了灵敏度分析,采用多岛遗传算法对参数进行了优化,并通过蛇形工况仿真试验对优化设计方法进行了验证。结果表明:基于Car Sim与Isight的悬架K特性优化设计方法提高了汽车的操纵稳定性。

基于CarSim交通事故中汽车制动初速度的计算

基于汽车制动过程分析,结合实际交通事故中制动距离的影响因素,针对交通事故中汽车制动初速度计算方法进行了研究,通过分析传统计算的不足。结合理论知识,采用车辆动力学仿真软件CarSim中的实车仿真模块进行仿真分析,将最大制动加速度持续时间与制动初速度采用Matlab拟合,得到了一种以最大制动加速度持续时间为自变量的计算公式。最后进行实车试验采集制动数据,试验结果表明,该公式在交通事故中计算出的制动初速度,与实际情况基本吻合。

基于Simulink/CarSim的磁流变悬架预瞄模糊控制

为提高半主动悬架系统的仿真可靠性,解决控制滞后问题,结合更接近于真实车辆的CarSim整车模型,该文设计了基于前馈与反馈的轴距预瞄模糊半主动悬架控制系统。建立了基于现象模型的磁流变减振器模型,并利用谐波叠加法重构了随机路面输入不平度模型及CarSim三维虚拟道路模型。以随机路面及减速带工况为输入路面,对被动悬架、模糊控制悬架、轴距预瞄模糊控制悬架进行了仿真研究。结果表明,该磁流变悬架系统可以有效地改善车辆的振动性能,提高车辆的乘坐舒适性与行驶安全性。