融入Matlab和Carsim联合仿真的汽车理论教学方法探讨

计算机仿真技术在汽车理论教学中的应用周红妮;王保华;冯樱【摘要】汽车理论是车辆工程等相关专业一门重要的核心课程。

传统教学方法的不足，影响了课程的教学效果及学生能力的培养。

结合汽车理论课程的教学内容与特点，探讨了将计算机仿真技术引入到课程教学的新的现代教学方法与手段。

并以三种常用的汽车性能仿真软件MATLAB，CRUISE和ADAMS/CAR为例，列举了计算机仿真技术在汽车理论教学中的具体应用。

论文将为汽车理论课程教学方法改革提供一定参考。

%Automobile Theory is an important and core course in major of vehicle engineering and other related majors. The teaching effect of the course and the training of the students’ ability are affected for the deifciency of conventional teaching method. According to the teaching content and characteristic in automobile theory course, the modern teaching methods and means of the course which is induced the computer simulation technology are discussed in this paper. And the three type of speciifc application of computer simulation technology in the course are listed at last by using the software of Matlab, CRUISE and ADAMS/CAR. This paper could offer some references to the teaching reform of automobile theory course.【期刊名称】《中国现代教育装备》【年(卷),期】2015(000)017【总页数】4页(P80-83)【关键词】汽车理论;教学方法;计算机仿真技术【作者】周红妮;王保华;冯樱【作者单位】湖北汽车工业学院汽车工程学院湖北十堰 442002;湖北汽车工业学院汽车工程学院湖北十堰 442002;湖北汽车工业学院汽车工程学院湖北十堰442002【正文语种】中文汽车理论是车辆工程类专业的必修课程和核心课程。

2009 届海南大学机电工程学院汽车工程系汽车理论课程设计题目：汽车动力性的仿真学院：机电工程学院专业：09级交通运输姓名：黄生锐学号：20090504指导教师：编号名称件数页数编号名称件数页数1 课程设计论文 1 3Matlab编程源程序 12 设计任务书 12012年6月20日成绩汽车理论课程设计任务书姓名黄生锐学号20090504 专业09交通运输课程设计题目汽车动力性的仿真内容摘要：本设计的任务是对一台Passat 1.8T手动标准型汽车的动力性能进行仿真。

采用MATLAB编程仿真其性能，其优点是：一是能过降低实际成本，提高效率；二是获得较好的参数模拟，对汽车动力性能提供理论依据。

主要任务：根据该车的外形、轮距、轴距、最小离地间隙、最小转弯半径、车辆重量、满载重量以及最高车速等参数，结合自己选择的适合于该车的发动机型号求出发动机的最大功率、最大扭矩、排量等重要的参数。

并结合整车的基本参数，选择适当的主减速比。

依据GB、所求参数，结合汽车设计、汽车理论、机械设计等相关知识，计算出变速器参数，进行设计。

论证设计的合理性。

设计要求：1、动力性分析：1)绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图；2)求汽车的最高车速、最大爬坡度；3)用图解法或编程绘制汽车动力特性曲线4)汽车加速时间曲线。

2、燃油经济性分析：1) 汽车功率平衡图；完成内容：1．Matlab编程汽车驱动力与行驶阻力平衡图2．编程绘制汽车动力特性曲线图3．编程汽车加速时间曲线图4．课程设计论文1份汽车动力性仿真摘要本文是对Passat 1.8T 手动标准型汽车的动力性能采用matlab 编制程序，对汽车动力性进行计算。

从而对汽车各个参数做出准确的仿真研究，为研究汽车动力性提供理论依据，本文主要进行的汽车动力性仿真有：最高车速、加速时间和最大爬坡度。

及相关汽车燃油性经济。

关键词：汽车；动力性；试验仿真；matlab1. Passat 1.8T 手动标准型汽车参数功率Pe （kw ）转速n （r/min ）15 1000 36 1750 50 2200 66 2850 80 3300 90 4000 110 5100 1055500各档传动比主减速器传动比第1档 3.665 4.778第2档 1.999 第3档 1.407 第4档 1 第5档 0.472 车轮半径0.316（m ）传动机械效率0.91 假设在良好沥青或水泥路面上行驶，滚动阻力系数 0.014 整车质量1522kgC D A2.4m22. 最高车速汽车的最高车速是指汽车标准满载状态，在水平良好的路面(混凝土或沥青路面)上所能达到的最高行驶速度。

MATLAB 提供了大量的数值计算函数和符号计算函数，通过调用MA TLAB 提供的函数和其附带的模块工具进行分析和计算，不但可以准确地画出图形，计算出相应的性能指标，大大提高工作效率，而且能有效地调动学生的积极性。

对于汽车工程领域中的计算问题，主要包括多项式和矩阵运算、数值微分和积分以及符号微积分、方程求解等，使用MA TLAB 能使学生能跳出繁琐的数学计算，集中精力于专业知识的学习。

MATLAB 的模拟仿真模块为试验模拟提供了优秀的工作平台，使得实验可以在无硬件支持的条件下实施，并且可以实时反映数据变化，这是传统实验不具备的。

Simulink 是MAT-LAB 提供的进行动态系统建模、仿真和综合分析的集成软件包。

它支持线性和非线性系统，Simulink提供的图形用户界面GUI 上，用户只要对所需系统模块进行鼠标的简单拖拉操作，就可构造出复杂的仿真和分析模型，可以大大提高仿真的效率和可靠性；它具有高度的开放性，用户可以根据自己的需要开发模型，并通过封装后添加到模型库中，以后就如同调用Simulink 自身提供的模型库一样直接调用即可。

利用这种特性，可在课堂上开设的仿真实验，以加深学生对理论的理解与接受。

数据分析模块为数据分析和处理提供了方便，使数据处理不再是困扰学生的最大难题；MATLAB 强大的图形处理和数值计算功能在汽车设计和综合控制上显示出其不可替代的优越性，使设计过程简单化，MATLAB 的优化工具箱为工程优化提供了最简单高效的工具。

Simulink 工具箱中的Simdriveline 模块是专门为车辆动力传动系统建模仿真设计的。

与传统的数学模型不同，Sim-driveline 采用基本元素法，即按照实际物理结构来搭建，可以直接选用转动惯量、离合器、变速器、车轮和自定义模块。

Sim-driveline 模型接口以机械力矩传递为主，数据信号传递为辅，具有双向性，动态特性很好。

同时，由于Simulink 与Simdriv-eline 强大的交互性，利用该软件设计的CAI ，学生可改变相关计算参数，就可实时看到计算及仿真结果。

基于ＡＭＥｓｉｍ、Ｃａｒｓｉｍ和Ｍａｔａｌｂ联合仿真的越野车 操稳性试验王宗诚陈思忠赵玉壮北京理工大学，机械与车辆学院，北京，１０００８１摘要：基于ＡＭＥｓｉｍ、Ｃａｒｓｉｍ与Ｍａｔｌａｂ建立了带有空气悬架的越野车的联合仿真模型，进行了操稳性试验。

充分利用了三种软件各自优点，解决了使用简化和抽象化的低自由度的线性数学模型只能反映真实系统部分特性的缺点，分析结果更接近实际情况。

通过双移线试验结果得到，越野车空气悬架阻尼大小和刚度对车辆操稳性的影响。

关键字：越野车；空气悬架；操稳性；阻尼；刚度Ｈａｎｄｌｉｎｇ　ａｎｄ　Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　Ｔｅｓｔ　ｏｆ　Ｇｏ－ａｎｙｗｈｅｒｅ　Ｖｅｈｉｃｌｅ　ｏｎ　Ｔｈｅ　Ｕｎｉｔｅｄ　 Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　Ｍｏｄｅｌ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＡＭＥｓｉｍ，　Ｃａｒｓｉｍ　ａｎｄ　ＭａｔｌａｂＷＡＮＧ　ＺｏｎｇｃｈｅｎｇＣＨＥＮ　Ｓｉｚｈｏｎｇ　ＺＨＡＯ　ＹｕｚｈｕａｎｇＳｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，　Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００８１，　ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ：　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＡＭＥｓｉｍ，　Ｃａｒｓｉｍ　ａｎｄ　Ｍａｔｌａｂ　，　ｔｈｅ　ｕｎｉｔｅｄ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅｌ　ｏｆ　ｇｏ－ａｎｙｗｈｅｒｅ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｗｉｔｈ　ａｉｒ－ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ　ｉｓ　ｂｕｉｌｔ，　ａｎｄ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｈａｎｄｌｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｔｅｓｔ　ｏｎ　ｔｈｉｓ　ｕｎｉｔｅｄ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅｌ．Ｍａｋｉｎｇ　ｆｕｌｌ　ｕｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｏｆ　ｔｈｅｓｅ　ｔｈｒｅｅ　ｋｉｎｄ　ｏｆ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｔｏ　ｓｏｌｖｅ　ｔｈｅ　ｓｈｏｒｔａｇｅ　ｔｈａｔ　ｃａｎ　ｏｎｌｙ　ｒｅｆｌｅｃｔ　ｔｈｅ　ｒｅａｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｐａｒｔｌｙ　ｂｙ　ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ　ａｎｄ　ａｂｓｔｒａｃｔｉｎｇ　ｌｏｗ　ｄｅｇｒｅｅ　ｏｆ　ｆｒｅｅｄｏｍ　ｌｉｎｅａｒ　ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ　ｍｏｄｅｌ，Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｉｓ　ｍｏｒｅ　ｃｌｏｓｅ　ｔｏ　ａｃｔｕａｌ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ．　Ｂｙ　ａｎａｌｙｚｉｎｇ　ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｏｕｂｌｅ　ｌａｎｅ－ｃｈａｎｇｅ　ｔｅｓｔ，　ｗｅ　ｃａｎ　ｋｎｏｗ　ｈｏｗ　ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｄａｍｐｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｉｒ－ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ　ｏｎ　ｇｏ－ａｎｙｗｈｅｒｅ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｈａｎｄｌｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇｏ－ａｎｙｗｈｅｒｅ　ｖｅｈｉｃｌｅ；　ａｉｒ－ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ；　ｈａｎｄｌｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ；　ｄａｍｐｉｎｇ；　ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ合加以拟合出“聋输出为阻尼力二７ｌ、教为ｉ试验。

基于CarSim和Matlab四轮独立驱动轮毂电机电动汽车驱动控制系统的研究作者：梅鸣来源：《山东工业技术》2016年第21期摘要：针对四轮独立驱动轮毂电机电动汽车驱动控制系统进行了建模与仿真，在传统PID 的基础上引入SOA智能优化算法，最后验证了所建立的CarSim和Matlab车辆模型的合理性。

关键词：电动汽车；驱动控制系统；车辆模型；SOA智能优化算法DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.21.1630 引言近年来，绿色环保与可持续发展成为日益重要的发展理念。

本文研究的轮毂电机驱动电动汽车在现有商用化电动汽车的基础上省略了减速器、差速器和传动轴等机械零部件部件，直接由整车控制器发出控制信号直接控制车轮，这样节省车内空间，更容易实现电动车的微型化、轻量化[1-2]。

本文将CarSim中的内燃机模型和传动系统模型，修改为毂电机模型，在Matlab/Simulink中搭建电机模型和控制系统模块，在联合CarSim进行联合仿真。

1 四轮轮毂电机电动汽车建模在Matlab/Simulink中搭建轮毂电机模型，去掉CarSim中的传统内燃机汽车模型，通过Matlab/Simulink和CarSim联合仿真，搭建出四轮独立驱动轮毂电机电动汽车整车模型。

1.1 轮毂电机建模轮毂电机无刷直流电机，其主要由电机本体、霍尔位置传感器和电子逆变器构成。

无刷直流电机数学模型形式可表示为：其中ea，eb，ec分别表示定子a，b，c三相生成的梯形反电动势。

电磁转矩方程为：式中：Te为电磁转矩；w为电机角速度；Tl为负载转矩；J为转动惯量；B为黏滞摩擦系数；ua，ub，uc为绕组电压，ia， ib，ic为相电流；ea，eb，ec为相反电势；L为相绕组自感系数；M为相绕组互感系数。

式（1）、式（2）和式（3）共同构成了无刷直流电机的微分方程数学模型。

采用基于SOA的PID控制算法来控制轮毂电机，1.2 整车模型搭建打开CarSim 8.02 软件，选择B-Class， Hatchback选项作为基准车辆，将CarSim中原有的内燃机模型改为 4-wheel drive（四轮驱动），其内容定义为选择No dataset select方式，同时将四轮驱动转矩设置为车辆模型的输入量变量。

摘要汽车电子稳定程序系统ESP是一种新型主动安全控制系统，也是最近几年汽车安全领域研究的热点。

这种新型系统能够根据汽车驾驶员的意图和路面状况主动的控制汽车的运动，避免危险状况的发生，提高行驶安全性。

本文首先对ESP的稳定控制原理进行了分析，并利用Matlab/simulink 建立了汽车二自由度模型,得到汽车在行驶中理论的横摆角速度和质心侧偏角,然后在Adams/Car建立了汽车整车模型，并对该模型进行了仿真试验，以便为后续的实验研究提供准确的模型。

在控制方面选用PID控制，以横摆角速度和质心侧偏角的误差作为输入，把调整汽车稳定所需要的力矩作为输出。

用Adams/Control将汽车模型和Simulink连接后，又对整车车进行了转向盘阶跃模拟试验，试验结果表明配有ESP系统的汽车有比较好的路径保持能力，转弯半径明显减小，且横摆角速度和质心侧偏角都能得到较好的控制。

由此可以看出ESP确实能较好的改善汽车操纵稳定性和汽车行驶的安全性。

关键词:汽车；ESP;二自由度模型；PID控制；联合仿真。

参考设计材料，包含项目源代码，屏幕录像指导、项目运行截图、项目设计说明书、任务书、报告书以及文献参AbstractESP Electronic Stability Program system is a new active safety control system. In recent years it also became the hot field of automotive safety research. The new system based on the intention of driver can actively control and road conditions motorists sports car, to avoid dangerous situations and improve driving safety.The ESP stability control principle is analyzed at first,and the two degree of freedom model car is also established by Matlab / Simulink .From it getting the theory of yaw rate and lateral sideslip angle, then Adams / car automobile model was established. At last a simulation experiment is made on this model in order to provide an accurate model for the subsequent experimental study. As control ,the PID control is used and the yaw rate and sideslip angle error are used as input, the torque required to adjust the car stable as output.With Adams / Control after the car model and Simulink connection, and carried out on the vehicle steering wheel vehicle simulation step.The results showed that the car is equipped with ESP systems ability to maintain a relatively good path, turning radius is significantly reduced, and the yaw rate and sideslip angle can be better controlled. It can be seen that ESP really can better improve vehicle handling and stability and safety of cars.Key words: Vehicle; ESP; Two degrees of freedom model ; PID control;C o-simulation；参考设计材料，包含项目源代码，屏幕录像指导、项目运行截图、项目设计说明书、任务书、报告书以及文献参目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 研究ESP的背景和意义 (1)1.2 ESP系统的关键技术 (2)1.3 国内外ESP 系统研究 (3)1.4本文研究的主要内容 (8)2 ESP系统的基本理论 (9)2.1汽车失稳的原因分析 (9)2.2 ESP系统的介绍 (11)2.3 ESP系统的控制策略分析 (13)2.4本章小结 (15)3 汽车模型的建立 (16)3.1 相关软件的介绍 (16)3.2 影响汽车稳定性的参数 (21)3.3 汽车参考模型的建立 (22)3.4 Adams/Car汽车模型的建立 (24)3.5整车模型的检验 (28)3.6本章小结 (30)4 基于汽车ESP控制系统的设计 (31)4.1 ESP系统控制系统的分析 (32)4.2 PID控制系统 (34)4.3 本章小结 (41)参考设计材料，包含项目源代码，屏幕录像指导、项目运行截图、项目设计说明书、任务书、报告书以及文献参5 基于Adams和Matlab 的汽车ESP联合仿真 (42)5.1联合仿真的简介 (42)5.2导入Adams子系统模型 (43)5.3 PID控制的ESP仿真模型的建立与分析 (46)5.5 本章小结 (49)6 结论与展望 (50)参考文献 (52)致谢 (54)附录 (55)参考设计材料，包含项目源代码，屏幕录像指导、项目运行截图、项目设计说明书、任务书、报告书以及文献参参考设计材料，包含项目源代码，屏幕录像指导、项目运行截图、项目设计说明书、任务书、报告书以及文献参1 绪论1.1 研究ESP的背景和意义在现代社会中，汽车在我们的日常生活中充当着重要角色，成为人们日常工作生活不可或缺的工具，相应的汽车的安全性也越来越受到人们的关注。

机械工程学院毕业设计题目：基于CARSIM的汽车操纵性研究专业：车辆工程班级：12卓越姓名：学号：指导教师：日期：2016.05.20目录摘要 (1)引言 (1)1意义及现状分析 (1)1.1意义 (1)1.2 CARSIM软件的现状分析 (2)2 CARSIM软件介绍 (2)2.1图形化数据库 (2)2.2数学模型求解器 (2)2.3仿真结果后处理 (3)3汽车操纵稳定性的评价 (3)3.1车辆操纵性性评价的基本概念 (3)3.2主观评价和客观评价 (4)3.2.1主观评价汽车操纵性 (4)3.2.2客观评价汽车操稳性 (4)4 CARSIM整车模型的建立及车辆模型系统介绍 (5)4.1车体（Sprung Mass from Whole Vehicle) (6)4.2轮胎（Tires) (7)4.3转向系统(Steering System) (8)4.3.1转向系统介绍： (9)4.3.2 CARSIM转向系模型 (9)4.4悬架系统（Suspension) (10)4.4.1独立悬架运动学特性（Independent Suspension kinematics) (10)4.4.2独立悬架弹性运动学特性（Independent Suspension Compliance) (11)4.5传动系（Power train) (12)4.6制动系（Brakes) (13)5 CARSIM操纵性仿真分析 (15)5.1 CARSIM速度仿真研究 (15)5.2 CARSIM簧载质量仿真研究 (18)5.3 CARSIM悬架刚度仿真研究 (20)5.4 CARSIM不同驱动方式仿真研究 (22)5.5 CARSIM不同轮胎结构仿真研究 (24)6总结 (25)致谢 (27)参考文献 (28)Abstract (29)基于CARSIM的汽车操纵性研究摘要：此论文讲述了汽车在不同速度、簧载质量、悬架刚度、阻尼系数等各种条件下汽车的操纵性状况，并以此分析影响汽车操纵性的各种因素，综合对比得出最佳操纵性参数，根据汽车在不同参数条件下的行驶特点，运用CARSIM仿真软件的汽车动力学模型，并进行建模分析，最后对汽车的操纵性进行曲线和动画仿真研究，比较各种参数下的曲线和动画优缺点，最终得出合理结论。

东北大学仿真实验：基于simulink的汽车仿真姓名：张冬磊＿＿＿＿＿＿＿＿班级：自动化1309班＿＿＿＿学号：20137675＿＿＿＿＿＿＿日期：2015.11.3＿＿＿＿＿＿离合器充油特性对车辆起步性能的影响一、实验目的基于simulink仿真系统建立车辆起步过程的仿真，仿真模型包括，发动机、主离合器、车体、路面阻力等。

通过仿真结果分析,讨论离合器充油特性对车辆起步性能的影响。

起步性能是车辆性能的一个重要指标，仿真是研究其动态过程的重要方法.研究车辆动力换挡离合器充油过程动态特性及其影响因素．建立充油过程动态数学模型并进行仿真，形成一个功能独立的模型部件，再将各个模型部件组合在一起，从而建立起系统模型。

二、实验工具MatlabSimulink三、实验步骤1、建立车辆起步的数学模型2、建立发动机的简化模型3、建立离合器的简化模型4、建立车体动力学简化模型5、建立地面阻力简化模型6、建立车辆起步过程模型7、建立仿真实例8、实验结论四、实验内容1、车辆起步过程的数学模型车辆起步过程复杂，涉及的部件很多，是一个多质量，多阻尼的非线性系统,根据模块化建模的思想，将一个大的复杂系统分解成若干个子系统，再根据研究的对象和边界条件确定各个子系统之间的关系。

对于车辆起步过程可以根据车辆各部件的功能和联系分成发动机、主离合器、变速器、车体和路面子系统等。

2、发动机的简化模型发动机的工作过程复杂，动态过程难以用一个数学方程式来表达，一般用实验的方法得到发动机在不同油门开度，不同转速下的转矩数据，再根据实验的数据，用数学插值的方法得到发动机的稳态模型形成一个转速，油门开度和发动机输出转矩的查询表，仿真时只要给定油门开度和发动机的转速就可以通过查表得出相应的发动机的转矩值，但查表得出的是发动机的稳定值，发动机的动态模型可以简化为一个扭矩发生器和一个转动惯量，其动力学方程式简化为：=-(1)式中为发动机的等效转动惯量，为发动机的输出扭矩，为离合器传递的扭矩，为发动机的输出轴角速度。

基于思维导图和MATLAB仿真实验的“汽车理论”混合式教学模式郝慧荣;张慧杰;吉平;宋力【摘要】“汽车理论”是车辆工程等相关专业的专业基础课.根据课程的教学内容和特点,将基于思维导图和MATLAB仿真实验的混合式教学模式融入该课程的教学中.利用思维导图构建知识点框架,有助于学生对所学内容进行深刻和富有创造性的思考;利用MATLAB仿真平台,建立整车动力学仿真模型,对汽车的各项性能进行仿真实验,从而充分调动学生的学习积极性,提高学生的学习兴趣,拓展学生的学习技能,进而全面提高“汽车理论”的教学效果和教学质量.【期刊名称】《实验室科学》【年(卷),期】2019(022)004【总页数】4页(P91-94)【关键词】汽车理论;仿真实验;思维导图;混合式教学【作者】郝慧荣;张慧杰;吉平;宋力【作者单位】内蒙古工业大学能源与动力工程学院,内蒙古呼和浩特010051;内蒙古工业大学能源与动力工程学院,内蒙古呼和浩特010051;内蒙古工业大学能源与动力工程学院,内蒙古呼和浩特010051;内蒙古工业大学能源与动力工程学院,内蒙古呼和浩特010051【正文语种】中文【中图分类】G642.0“汽车理论”是车辆工程、汽车服务工程和汽车相关专业的专业基础课。

该课程主要向学生传授汽车动力性、燃油经济性、制动性、操纵稳定性及平顺性等知识，其中囊括了大量的专业术语及复杂的公式［1］。

教学内容繁多，课堂传授信息量较多，学生对抽象的内容不易理解，导致教学效果不佳。

因此，如何在有限的时间内，既能让学生掌握理论知识，又有较强的实践技能，这是值得探讨的问题。

依据车辆工程人才培养方案及专业认证要求，国内很多高校对该课程进行了教学改革［2－3］。

张建珍、彭晗等应用了混合式教学模式［4－5］。

赵冉、李美华等应用了项目式、案例式教学方法［6－7］。

周红妮、范例等在教学中应用了仿真技术［8－9］。

本课程在教学过程中应用了思维导图和MATLAB仿真实验。

AUTOMOBILE EDUCATION | 汽车教育1　引言随着汽车行业的飞速发展，汽车的智能化已越来越凸显其重要性。

智能化指的是汽车搭载智能传感器、控制器和执行器，融合通信、网络和人工智能技术，以V2X信息交换实现自动驾驶，让驾驶体验更加安全、舒适和高效。

我国对驾驶自动化分为L0-L5级，目前市场上以组合驾驶辅助L2级为主，2022年燃油车在L2及以上的渗透率为32%，而新能源汽车渗透率则达到了46%，预计到2025年能达到70%以上，可见汽车向智能化发展的强劲趋势。

随之而来的人才需求也变得更加迫切，但传统汽车工程人才已不能满足要求，亟需培养一批既精通软件又懂汽车技术的复合型人才[1]。

高职院校传统的汽车专业教学以汽车基础理论为主，而对于新兴技术的教学还处于探索阶段，已有一些学者在课程设计上做出新的尝试[2-3]。

基于这样的背景，本文以智能网联汽车技术这门课程为基础，提出在教学中引入仿真软件CarSim，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。

2　课程教学面临的问题智能网联汽车技术这门课程是高职院校汽车专业新开设的公共课，涉及传感器、计算机、大数据、云计算、人工智能、无线通信、导航定位、模式识别、机器视觉、智能控制等多种先进技术，是一门跨学科、跨领域的全新课程，其覆盖的知识面非常广泛，对教师教学和学生学习都带来了挑战，当前的课程主要存在以下几点问题。

2.1　课程难度大智能网联汽车技术分为环境感知层、决策规划层和控制执行层三个层次[4]，每个层次包含的知识内容各不相同。

环境感知层主要是各类智能传感器，包括超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达、视觉传感器和惯性导航单元，还有导航定位系统、高精地图、无线通信和C-V2X技术；决策规划层主要是各种识别技术，包括道路识别、车辆识别、行人识别、交通标志识别、交通信号灯识别、驾驶员疲劳识别等，还有路径规划、行为决李俊武汉软件工程职业学院　湖北省武汉市　430205摘 要：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。

MATLAB联合仿真在纯电动汽车整车控制开发中的应用纯电动汽车是未来汽车发展的趋势，其性能可靠性和能量效率等已成为瞩目的研究领域。

在汽车电力系统控制中，开发全车控制算法是至关重要的一步。

利用MATLAB联合仿真技术，可以实现对整车控制的模拟、验证和优化，提高产品研发速度和成功率。

MATLAB是一种科学计算软件，广泛应用于工程、科学研究、控制系统设计和数据分析等领域。

与此同时，Simulink是MATLAB中一种常见的仿真工具，在车辆控制系统开发中也发挥着至关重要的作用。

该工具可以对车辆控制系统进行建模、仿真和分析，从而帮助开发人员确定系统的控制算法和参数，以提高整车性能。

利用MATLAB联合仿真技术，可以模拟车辆控制系统的各个部分，例如电动机、电池、电子控制单元和驱动系统等等。

在此基础上，通过设计不同的控制算法，可实现对整车控制的优化。

同时，这种联合仿真还能帮助分析人员，快速分析车辆工作状态和控制效果，以及调整参数，提高算法效果。

在纯电动汽车开发中，MATLAB联合仿真技术的应用，可以有效加快产品的开发速度和研究效率，同时还能提高工作精度和可靠性。

汽车制造商和设备供应商都可以受益于这种技术，在设计和优化整车控制系统等方面提高效率和性能。

总之，MATLAB联合仿真技术的应用将会在未来纯电动汽车研发中发挥越来越重要的作用。

除了以上提到的优势，MATLAB联合仿真技术还可以支持多个开发人员协同工作，通过不同的仿真项目，不同的开发人员在不同的环节中进行更细致的设计和测试，从而共同推动整个项目的进展和最终成功。

另外，利用MATLAB联合仿真技术，开发人员还可以快速生成仿真数据，快速验证算法和改善性能。

这种过程可以迅速识别任何开发问题，并在计算机上调整其性能。

可以快速确定全车控制部件的效果，以及于实车上的实际效果视为无差。

此外，MATLAB联合仿真技术还可以使开发人员进行多个场景、任务和条件下的算法测试，以确保控制及行驶参量良好的性能。

1.前言《汽车理论》是汽车类专业的一门必修专业课，其特点是理论性强，计算和分析工作多，教和学两方面都感觉难度较大。

现有的实验和实习效果有限，为学生提供的主要是感性的认识和对书本知识的验证，对抽象概念和复杂公式无能为力。

MATLAB是一个可视化的计算软件，功能强大、使用简单，被广泛地应用于科学和工程计算领域，包括汽车的设计和分析。

各大汽车公司、零部件企业的研究院或技术中心，在研究和分析工作中大量应用MATLAB实现。

在《汽车理论》教学中使用MATLAB为工具，利用其强大的计算功能和图形功能，可以方便地完成各种性能的计算；同时，利用MATLAB 的数值计算函数和Simulink软件，可以对《汽车理论》中复杂的过程进行仿真分析和求解。

这些计算和分析的结果都可以通过MATLAB提供的可视化手段呈现给学生，有助于清晰地阐释抽象的概念，并系统地仿真复杂的分析过程。

2.易学易用的计算工具MATLAB被称为“演草纸”式的计算机语言，在一般的科学计算中完全可以替代传统的计算机语言如C、Fortran、Basic等，矩阵运算更是MATLAB的拿手好戏。

MATLAB语法简单、界面友好、使用方便，既不用苦于指针等晦涩概念的掌握，也不必与难以操作的DOS环境打交道。

《汽车理论》前四章介绍了汽车动力性、经济性以及制动性的计算和校核，工作量较大，有时候还要不断的调整参数并反复计算。

这些性能的计算对于任何一种车型的设计和开发都是必不可少且极为重要的。

利用MATLAB编制程序，其简单的语法，能够使设计人员将精力集中于核心工作。

3.方便实用的图形功能《汽车理论》课程中需要绘制的曲线图形非常多，“驱动力-行驶阻力图”、“功率平衡图”、“动力因素图”、“百公里油耗曲线”、“C曲线”、“制动效率曲线”等等，数不胜数。

传统的程序设计语言如C、Fortran、Basic等，绘图功能的使用极为不便，程序员需要了解计算机的图形模式等复杂的软件知识，在绘图前还要做大量的设置和转换工作。

ADAMS/Car与MATLAB联合仿真在《汽车理论》教学中的应用张文灿(佛山科学技术学院,广东佛山528000)【摘要】针对车辆工程专业课程《汽车理论》知识交叉性和理论性都非常强，导致学生学习积极性不高，教学效果差的问题，本文以汽车平顺性为例介绍了ADAMS/Car与MATLAB联合仿真在《汽车理论》教学中的应用，仿真软件的应用可以使力学分析直观化、晦涩难懂的数学推导和数学建模形象化、影响规律的图形化和生动化，大大增强学生对所学课程的感性认识，加强其对授课内容的理解，让学生更加容易接受和掌握抽象的理论知识。

【关键词】汽车理论；仿真分析；ADAMS/Car；MATLAB1《汽车理论》课程特点《汽车理论》是车辆工程专业的核心课程之一，知识交叉性和理论性都非常强，在学习中需要掌握高等数学、工程力学、机械设计与原理、汽车构造与发动机原理等多理论知识，涉及的基础理论和专业知识非常宽广。

因此，《汽车理论》课程学习对大部分学生来说感觉枯燥难学，在课堂上听不懂，学习主动性不高，甚至产生厌学、弃学等不良情绪，导致在教学中尽管对多种教学方法进行尝试和改进，但教学效果提升依然不明显，因此，有必要针对《汽车理论》教学中存在大量的数值计算、推演及数学模型理论的特点，采用更加可视化的教学方法，使晦涩难懂的理论知识变得直观易懂。

将《汽车理论》的理论知识与工程实践结合起来，通过让学生接触到实际的汽车产品，并对汽车各性能进行实验测试，测试不同因素对其性能的影响作用，无疑使学生加深对理论知识的理解。

然而，在对汽车各性能进行测试的实验中，往往对设备仪器和测试条件有比较高的要求，尤其是汽车操纵稳定性以及平顺性的实验，普通高等本科学校很难具备相应的实验条件，且在路试中涉及到学生的安全问题，这就决定了不可能大规模的应用汽车实测实验来辅助理论教学。

针对《汽车理论》存在大量力学建模、推演及数学模型的难点，一些数值仿真软件可以很好地解决这个问题，比如，MATLAB、ADMAS等软件在图形和计算上的优势使其成为解决车辆工程专业课程教学以及实验设备不足的有效工具。

《基于CarSim和Simulink的四轮转向汽车控制策略及其稳定性的研究》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展，四轮转向技术因其能够提高车辆的操控性能和稳定性而受到广泛关注。

本研究旨在探讨基于CarSim和Simulink的四轮转向汽车控制策略及其稳定性。

首先，我们将简要介绍CarSim和Simulink软件在汽车仿真中的应用，然后详细阐述四轮转向汽车控制策略的研究背景、目的及意义。

二、CarSim和Simulink在汽车仿真中的应用CarSim和Simulink是两款广泛应用于汽车仿真研究的软件。

CarSim主要用于车辆动力学仿真，可以模拟车辆在不同路况、不同速度下的行驶情况。

Simulink则是一款基于MATLAB/Simulink 平台的仿真工具，可以用于建立复杂的控制系统模型，并进行仿真分析。

两款软件在汽车研发过程中，分别承担着车辆性能预测和控制策略优化的重要任务。

三、四轮转向汽车控制策略研究四轮转向汽车控制策略的核心在于如何实现四个车轮的协调转向，以提高车辆的操控性能和稳定性。

本研究将重点探讨以下控制策略：1. 传统控制策略：包括前轮转向控制和后轮转向控制。

前轮转向控制主要关注车辆的稳定性和操控性，而后轮转向控制则主要关注车辆的侧倾稳定性和高速行驶稳定性。

2. 智能控制策略：包括模糊控制、神经网络控制和基于优化算法的控制等。

这些智能控制策略能够根据车辆的实际运行状态，实时调整四个车轮的转向角度，以实现最优的操控性能和稳定性。

四、基于CarSim和Simulink的仿真分析本研究将利用CarSim和Simulink两款软件，对四轮转向汽车的控制策略进行仿真分析。

具体步骤如下：1. 在CarSim中建立四轮转向汽车的动力学模型，并设置仿真参数。

2. 在Simulink中建立四轮转向汽车的控制策略模型，包括传统控制和智能控制两种策略。

3. 将CarSim和Simulink两个模型进行联合仿真，分析不同控制策略对车辆操控性能和稳定性的影响。

AUTOMOBILE EDUCATION | 汽车教育融入Matlab和Carsim联合仿真的汽车理论教学方法探讨程准南京林业大学 江苏省南京市 210037摘 要： 传统的《汽车理论》课程教学方法以讲授法为主，而课程具有一定的理论深度且重难点多，学生在缺乏对汽车实体、系统动力学状态、测量信号等直接感知的情况下相关知识和能力的增进效果有限。

本文围绕融入Matlab和Carsim联合仿真的《汽车理论》课程新型教学方法进行了分析和探讨。

以汽车的制动性为例进行了教学设计，通过Matlab调节汽车参数及观测信号，通过Carsim观察汽车运行状态，以直接感知、实际训练和自主探究等多方面出发培养学生工程综合能力。

关键词：汽车理论　联合仿真　教学方法　直接感知1　引言《汽车理论》主要涉及与汽车动力学有关的汽车使用性能（主要包括动力性、燃油经济性、制动性、操纵稳定性、平顺性和通过性）[1]，是车辆相关专业的核心课程。

其各章节的知识内容包含了一定数量的动力学方程，知识点表征时多借助简图进行受力分析并且文字性描述较多。

传统的教学方法以课堂讲授为主并辅之以课后练习（主要采用习题的方式）。

学生学习时面对纯粹的理论公式、数据图表、受力简图和文字分析难以提高对知识的理解和应用程度。

在工程教育专业认证的背景下《汽车理论》是车辆相关专业“毕业要求”的关键课程支撑[2]。

这使得《汽车理论》课程有了更高的目标[3]，例如学生通过对这门课程需掌握车辆工程专业知识，并将相关知识和数学模型方法用于车辆工程专业问题解决方案的比较与综合；学生能基于相关科学原理和数学建模方法正确表达车辆工程领域的复杂工程问题；学生能够对实验结果进行分析和解释，通过信息综合解决复杂工程问题，并得到合理有效的结论等。

借助于仿真技术模拟再现汽车运动过程能够显著提升教学效果。

文献[4]阐述了ADAMS软件在《汽车理论》（主要介绍了汽车的制动性、操纵稳定性和平顺性）教学过程中的应用。

纯电动汽车全速自适应巡航控制系统的研究随着节能环保的提倡和智能化热潮的兴起,电动汽车先进驾驶员辅助系统的开发越来越被重视。

目前,电动汽车自适应巡航工作车速受到限制,跟踪性和抗干扰能力差,不能完全适应复杂多变的行驶环境。

因此研究自适应巡航控制系统在全速和外界干扰工况下的响应具有重要意义。

本文研究了纯电动汽车自适应巡航控制系统不同工作模式的切换和执行策略,采用了基于二次型优化和模型预测控制理论的纵向控制方法,针对不同驾驶工况进行仿真分析,验证了自适应巡航控制策略和算法的有效性。

本文选取车辆的纵向车速作为被控对象,分别建立了纵向动力学及三相交流感应电机仿真模型,采用直接转矩控制方法实现对期望转速及期望转矩的快速跟踪。

为了获得行车间距的参考轨迹,采用了基于变时距和紧急制动安全车距理论的行车间距策略,并针对不同的间距策略进行仿真对比分析,验证了兼顾道路利用率和安全的间距策略灵活性较强,更适用于多路况的驾驶环境。

针对功能切换、驱动与制动控制及主动干预三种情况进行了分析与处理,制定了基于门限逻辑判断的切换与干预及考虑机械与再生制动力矩分配的动力输出控制策略。

研究了基于模糊自适应PID的巡航控制及模型预测的自适应巡航控制,对两种控制算法进行MATLAB/Simulink巡航工况仿真对比分析,仿真结果表明,相对于模糊自适应PID控制,模型预测控制调节时间缩短了46.7%,对车速和加速度调节的超调量分别降低了87.5%和100%。

针对跟随模式的不同工况,对模型预测控制进行了MATLAB/Simulink仿真分析,仿真结果表明,模型预测控制能够满足多工况全速范围内的控制需求,能够保证系统的全局性能,在多变量且多约束复杂系统中控制优势明显。

为了进一步验证与说明控制的效果,体现行驶过程中踏板开度和转矩的变化,进行了MATLAB/Simulink与Carsim联合仿真,验证了自适应巡航控制策略及算法的有效性,能够有效控制车辆纵向行驶。

应用matlab解决汽车理论问题——“确信一轻型货车的动力性能”摘要：确信一轻型货车的动力性能需要绘制其汽车驱动力和行驶助力平稳图，依照图形求出最高车速，最大爬坡度，克服最大爬坡度时相应的附着率，加速时刻等动力性能参数方可对该货车的整体动力性能进行一个全面，直观，准确的确信与评判。

Matlab集科学计算，图形处置，图像处置，多媒体处置与一身，并提供了丰硕的windows图形界面设计方式，为科学研究，工程设计和必需有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案。

关键词：matlab 编程指令数值计算图形绘制驱动力行驶阻力平稳图最高车速最大爬坡度附着率加速时刻动力性能参数功能壮大的MATLAB软件关于解决汽车理论中的很多问题能够提供专门大的帮忙。

确信一轻型货车的动力性能需要绘制其汽车驱动力和行驶助力平稳图，依照图形求出最高车速，最大爬坡度，克服最大爬坡度时相应的附着率，加速时刻等动力性能参数方可对该货车的整体动力性能进行一个全面，直观，准确的确信与评判。

Matlab的数值计算和图形处置功能恰能对这一问题的解决提供了方便有效的帮忙。

一.简介matlab.向智能化进展的运算机技术为各类理论研究和工程技术问题的解决提供了壮大而又方便快捷的工具支持。

MATLAB(即matrix laboratory意为矩阵实验室)是由美国mathworks公司发布的要紧面对科学计算可视化和交互式程序设计的高科技计算环境。

它将数值分析，矩阵计算，科学数据可视化和非线性动态系统的建模和仿真等诸多壮大功能集成在一个易于利用的试图环境中，为科学研究，工程设计和必需有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案。

Matlab集科学计算，图形处置，图像处置，多媒体处置与一身，并提供了丰硕的windows图形界面设计方式，它已成功应用于以下领域：1)工业研究与开发2)数学教学，专门是线形代数；3)数值分析和科学计算方面的教学与研究；4)电子学，操纵理论和物理学等工程和科学学科方面的教学与研究；5)经济学，化学和生物学等计算问题领域中的教学与研究；6)数子图像信号处置，建模，仿真；7)图形用户界面设计。

基于Trucksim和Matlab的车辆侧倾联合仿真与分析赵强;赵吉业;张娜;曲啸天;赵月焕【摘要】针对轻型客车的侧倾稳定性问题提出了采用Trucksim与Matlab/Smulink联合仿真的方法.通过Trucksim得到双移线侧倾工况下的侧向加速度曲线,采用拟合算法得到加速度数据并转化为侧向力作为Simulink模型的输入,进一步基于该输入建立半车四自由度侧倾仿真模型.通过仿真及对悬架相关性能进行分析可知,该联合仿真方法准确有效,该型客车的侧倾角变化在稳定范围之内且悬架性能符合要求,论文模型及方法为进一步优化车辆悬架结构和性能提供了参考.【期刊名称】《机电产品开发与创新》【年(卷),期】2017(030)004【总页数】3页(P86-88)【关键词】车辆侧倾;联合仿真;半车模型;Trucksim;Matlab/Simulink【作者】赵强;赵吉业;张娜;曲啸天;赵月焕【作者单位】东北林业大学交通学院,黑龙江哈尔滨150040;东北林业大学交通学院,黑龙江哈尔滨150040;东北林业大学交通学院,黑龙江哈尔滨150040;东北林业大学交通学院,黑龙江哈尔滨150040;东北林业大学交通学院,黑龙江哈尔滨150040【正文语种】中文【中图分类】TP391.9随着高速公路的快速发展和乘用车数量的不断增长，道路安全事故数量呈现不断上升趋势，尤其车辆侧倾稳定性低的轻型客车容易在高速公路上发生侧翻，造成很大的人身威胁和财产损失。

通过悬架系统研究其操纵稳定性已成为目前研究的热门[1]，采用Matlab/Simulink建立模型来分析车辆悬架性能是一种非常有效的途径，而目前缺少Matlab/Simulink车辆单轴侧倾模型的有效仿真分析[2]。

本文将通过Matlab/Simulink建立车辆前半车侧倾模型，并利用Trucksim生成侧倾加速度曲线，通过Trucksim与Matlab/Simulink联合仿真得出前半车悬架运动模型[3]。