CarSim介绍

CarSim与Simulink联合仿真1 软件介绍在MATLAB中，Simulink是用来建模、仿真和分析动态多维系统的交互工具。

可以使用Simulink提供的标准模型库或者自行创建模型库，描述、模拟、评价和精化系统行为，同时，Simulink和MATLAB之间的联系十分便捷，可以使用一个灵活的操作系和应用广泛的分析和设计工具。

最后，除了可以使用Simulink建模和仿真之外，还可以通过其他软件联合来完成更多的分析任务，如CarSim、ADAMS、AMEsim等许多软件。

CarSim是专门针对车辆动力学的仿真软件，CarSim模型在计算机上运行的速度比实时快3-6倍，可以仿真车辆对驾驶员，路面及空气动力学输入的响应，主要用来预测和仿真汽车整车的操纵稳定性、制动性、平顺性、动力性和经济性，同时被广泛地应用于现代汽车控制系统的开发。

CarSim可以方便灵活的定义试验环境和试验过程，详细的定义整车各系统的特性参数和特性文件。

CarSim软件的主要功能如下：●适用于以下车型的建模仿真：轿车、轻型货车、轻型多用途运输车及SUV；●可分析车辆的动力性、燃油经济性、操纵稳定性、制动性及平顺性；●可以通过软件如MA TLAB，Excel等进行绘图和分析；●可以图形曲线及三维动画形式观察仿真的结果；●包括图形化数据管理界面，车辆模型求解器，绘图工具，三维动画回放工具，功率谱分析模块；●程序稳定可靠；●软件可以实时的速度运行，支持硬件在环，CarSim软件可以扩展为CarSim RT,CarSim RT 是实时车辆模型，提供与一些硬件实时系统的接口，可联合进行HIL仿真；●先进的事件处理技术，实现复杂工况的仿真；●友好的图形用户界面，可快速方便实现建模仿真；●提供多种车型的建模数据库；●可实现用户自定义变量的仿真结果输出；●可实现与simulink的相互调用；●多种仿真工况的批运行功能；2 CarSim与Simulink联合仿真2.1 Simulink接口1) 变量由Simulink导入CarSim（导入变量）可由Simulink导入到CarSim中的变量可达160多个，主要分为以下几部分：⏹控制输入⏹轮胎/路面输入⏹轮胎的力和力矩⏹弹簧及阻尼力⏹转向系统的角度⏹传动系的力矩⏹制动力矩及制动压力⏹风的输入⏹任意的力和力矩图2.1 CarSim导入变量分类我们可以在Simulink中定义变量，也可以在其他软件中定义并导入Simulink模型中，导入的变量将叠加到CarSim内部相应的变量中。

基于CarsimSimulink联合仿真的分布式驱动电动汽车建模一、本文概述随着电动汽车技术的快速发展，分布式驱动电动汽车（Distributed Drive Electric Vehicles, DDEV）因其高效能源利用、优越操控性能以及灵活的驱动方式，正逐渐成为新能源汽车领域的研究热点。

为了更深入地理解和研究DDEV的动态特性与控制策略，建立精确的车辆模型是关键。

本文旨在探讨基于Carsim与Simulink 联合仿真的分布式驱动电动汽车建模方法，以期在车辆动力学建模、控制策略优化和系统集成等方面提供有效的技术支撑。

本文首先介绍分布式驱动电动汽车的基本结构和特点，阐述其相较于传统车辆的优势。

随后，详细介绍Carsim和Simulink两款软件在车辆建模和仿真分析方面的功能和特点，以及它们联合仿真的优势。

接着，将重点介绍如何利用Carsim建立DDEV的车辆动力学模型，包括车辆动力学方程、轮胎模型、驱动系统模型等。

将探讨如何利用Simulink构建DDEV的控制策略模型，包括驱动控制、制动控制、稳定性控制等。

在建立了DDEV的车辆动力学模型和控制策略模型后，本文将详细阐述如何将这两个模型进行联合仿真，并分析仿真结果。

通过对比分析不同控制策略下的车辆性能表现，验证所建模型的准确性和有效性。

本文还将讨论分布式驱动电动汽车建模面临的挑战和未来的研究方向，为相关领域的研究者提供参考和借鉴。

二、Carsim软件介绍Carsim是一款由密歇根大学开发的高级车辆动力学仿真软件，广泛应用于车辆控制、车辆动力学、主动和被动安全、电动和混合动力车辆以及先进的驾驶员辅助系统等领域的研究和开发。

该软件以模块化的方式集成了车辆各个子系统的动力学模型，包括发动机、传动系统、制动系统、转向系统、悬挂系统、轮胎以及车身等。

Carsim的核心优势在于其强大的物理引擎和精确的仿真能力。

通过精确的算法和详尽的车辆参数数据库，Carsim能够模拟出车辆在各种道路条件和驾驶操作下的动态行为，如加速、制动、转向、侧滑等。

输入变量32 IMP_CLT_D1_2（- ）;离合器控制的前差速器（第二离合器）33 IMP_CLT_D2_2（- ）;离合器控制后差速器（第二离合器）36 IMP_CLUTCH_D1（- ）;离合器控制的前差速器37 IMP_CLUTCH_D2（- ）;离合器控制后差速器51 IMP_DSTEER_L1（度/秒）;直接控制车轮的转向齿轮的导数 L193 IMP_FX0_L1（N）;纵向力在车轮中心的L1从轮胎（S）122 IMP_FX_L1（N）;纵向力轮胎L1126 IMP_FY0_L1（N）;侧向力在车轮中心的L1从轮胎（S）155 IMP_FY_L1（N）;侧向力轮胎L1188 IMP_FZ_L1（N）;垂直力轮胎L1192 IMP_F_BOOST_1（N）;转向齿条助推力203 IMP_GEAR_TRANS（- ）;传动齿轮214 IMP_MODE_TRANS（- ）;传动方式：-1 - >反向，0 - >中性，1 - > 手动档位选择，2 - 18 - >自动模式的限制（最大齿轮可用）215 IMP_MUX_L1（- ）;轮胎L1接地纵向摩擦力219 IMP_MUY_L1（- ）;轮胎L1接地侧摩阻力223 IMP_MX0_L1（N-M）;侧倾力矩在车轮中心的L1从轮胎（S）236 IMP_MX_L1（N-M）;侧倾力矩轮胎L1244 IMP_MYBK_L1（N-M）; L1制动力矩253 IMP_MYSM_L1（N-M）; L1转。

瞬间施加到车轮的悬挂质量263 IMP_MY_L1（N-M）;滚动阻力矩轮胎L1265 IMP_MY_OUT_D1_L（N-M）;前差速器的左输出轴扭矩266 IMP_MY_OUT_D1_R（N-M）;前差速器的右输出轴扭矩267 IMP_MY_OUT_D2_L（N-M）;后差速器的左输出轴扭矩268 IMP_MY_OUT_D2_R（N-M）;后差速器的右输出轴扭矩269 IMP_MY_R1（N-M）;滚动阻力矩轮胎R1270 IMP_MY_R2（N-M）;滚动阻力矩轮胎R2288 IMP_M_DIFF_D1（N-M）;前差速器的扭矩差289 IMP_M_DIFF_D2（N-M）;后差速器的扭矩差295 IMP_M_LOCKUP_CLUTCH_CAP（N-M）;转矩的最大转矩容量变矩器锁离合器299 IMP_M_OUT_TR（N-M）;变速器输出轴扭矩300 IMP_PBK_L1（兆帕）; L1制动轮缸（室）的压力304 IMP_PCON_BK（兆帕）;制动主缸压力317 IMP_ROT_ENG（转）;发动机转速（发动机外部专用）324 IMP_R_EFF_D1（- ）;前差速器的效率325 IMP_R_EFF_D2（- ）;后差速器的效率328 IMP_R_GEAR_D1（- ）;前差速器的齿轮比329 IMP_R_GEAR_D2（- ）;后差速器的齿轮比334 IMP_STEER_CON_L1（度）;L1轮转向齿轮控制（输入非线性转向运动学表）338 IMP_STEER_L1（度）;直接控制L1车轮的转向342 IMP_STEER_RACK_CON_L1（毫米）;对于L1车轮转向齿条控制（输入非线性转向运动学表）346 IMP_STEER_SW（度）;方向盘角度347 IMP_STEER_T_IN（N-M）;转向输入扭矩350 IMP_WIND_SPEED（公里/小时）;风速相对于地输出变量1 AAx（弧度/秒2）全名：侧倾角加速度。

自动驾驶汽车的动力学计算工业软件和主流算法介绍自动驾驶汽车的动力学计算工业软件主要包括以下几种：1. CarSim：CarSim是一种用于车辆动力学计算和仿真的软件。

它可以模拟汽车在不同道路条件下的行驶情况，包括加速、制动、转弯等。

CarSim可以帮助汽车制造商和汽车部件供应商验证和优化其设计，并通过模拟测试评估自动驾驶系统的性能。

2. ADAMS/Car：ADAMS/Car是一种用于车辆动力学计算和仿真的软件。

它可以模拟汽车在不同道路条件下的运动，包括悬挂系统、车身刚度、轮胎特性等。

ADAMS/Car可以帮助汽车制造商评估和优化其设计，并验证自动驾驶系统的控制算法。

3. Simulink：Simulink是一种广泛应用于动力学计算和仿真的工业软件。

它提供了一个图形化的环境，使用户可以建模和模拟各种动力学系统，包括汽车和自动驾驶系统。

Simulink可以帮助用户开发和测试自动驾驶系统的控制算法，并进行性能评估。

主流的自动驾驶汽车动力学计算算法包括以下几种：1. 车辆运动模型：车辆运动模型描述了汽车在不同道路条件下的运动规律，包括纵向运动（加速和制动）和横向运动（转弯）。

主流的车辆运动模型包括简化的点模型、四轮模型和多体动力学模型。

2. 路径规划算法：路径规划算法根据地图和车辆位置，计算出汽车应该采取的最优路径，使其达到目标位置。

主流的路径规划算法包括A*算法、Dijkstra算法和RRT算法等。

3. 控制算法：控制算法用于根据传感器数据和目标路径，实时调整汽车的转向、加速度和制动力等控制信号，使其按照预定的轨迹行驶。

主流的控制算法包括PID控制算法、模型预测控制算法和神经网络控制算法等。

这些工业软件和算法在自动驾驶汽车的动力学计算中起着重要的作用，可以帮助开发人员进行仿真和测试，提高自动驾驶系统的性能和安全性。

CarSim从⼊门到精通视频什么是CarSim？CarSim是⼀个软件⼯具，⽤于模拟乘⽤车和轻型车的动态⾏为。

卡车。

它使⽤三维多体动⼒学模型来精确地重现车辆的物理特性。

响应驾驶员和/或⾃动控制：转向、油门、制动和档位、转向、环境条件包括3D地⾯/道路表⾯以及空⽓动⼒和环境条件风的影响。

作为⼀种⼯具，CarSim经过了⼴泛的验证，并与现实世界中的测量结果相关联。

⾼精度系统级车辆模型。

CarSim 数学模型是在系统级车辆模型中表现出来的。

系统级，这意味着车辆数据是⽤来测量或计算的，⽽不是⽤来测量或计算的。

有赖于对零部件材料、悬架连杆复杂结构等的详细了解。

该代表车辆的基础数学⾜够详细，从⽽使模拟可以在测试重复性的范围内复制物理测量的反应。

要实现这⼀⽬标，描述车辆的数据，如运动学和悬架的顺应性。

轮胎⼒和⼒矩特性以及环境条件都是必须的。

在参考数据有限的情况下，数学模型仍能提供具有代表性的结果，⾮常适合评估替代设计和控制策略。

参数化车辆定义。

CarSim使⽤参数和变量的组合，以代表车辆。

如图1所⽰，参数代表可测量的属性，如尺⼨和惯性属性。

可配置函数将模型中的变量与线性的系数或表格，使⽤各种插值和外推⽅法。

许多表格⽀持从悬架和轮胎试验台获得的数据。

表格的形式也很⽅便对于其他潜在的⾮线性关系，可以从电⼦表格中导⼊，如道路⼏何学和摩擦学。

⾃带数据库。

CarSim⾃带数据库，包括数百个由车辆和⼀组测试条件组成的模拟⽰例。

数据库包括40多辆车的例⼦，代表⾄少10种独特的车辆配置。

ADAS和⾃动驾驶车辆CarSim包含了移动的 "⽬标 "对象，可以⽤来表⽰... 交通车辆、⾏⼈、⾃⾏车等，以模拟涉及⾼级驾驶的场景。

辅助系统（ADAS）和/或⾃主车辆（AVs）。

这些⽬标物体的检测由虚拟传感器提供，每个传感器为每个可能发⽣的事件提供24个计算输出变量。

传感器/⽬标检测对。

⾼级驾驶辅助系统（ADAS）和⾃动驾驶车辆（AVs）的开发主要依靠模拟，因为控制策略和环境变量的变化很多。

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。

Carsim 中制动系统的配置这种制动模式比基本的制动系统型号包括更多的细节。

系统的输入是驾驶员踏板力而不是主缸压力。

踏板位移的计算基于四轮缸的流体总流量的输出。

计算顺序以图形方式显示在屏幕上的流程图中（图1）主缸输入力通过将驾驶员的踏板力乘以机械杆比来计算：Fboost _ in=Fdriver _ pedal⨯Pedal lever ratio一阶延迟由时间常数指定，并作为主气缸力的函数应用于增压力的表的输出。

使用不同的时间常数，取决于制动器是否被施加或释放。

Fboost _ out =f booster (F boost _ in)when applywhen release∂Fmc=Fboost _ out-Fmc∂tapp∂FFboost _ out-Fmcmc =T∂trel主缸（M / C ）压力由M / C 输出力除以M / C 面积给出：P mc = Fmc(M / C diameter )2⨯ π / 4然后M / C 压力通过比例阀，作为输送压力到达轮胎卡钳：P del=fprop(P mc,Fz _ whl)主缸位移由所有车轮除以M / C 面积的轮缸体积的总和给出：X mc =V lf+V rf+V lr+Vrr(M / C diameter )2⨯ π / 4Xpedal= X mc ⨯ Pedal lever ratio其中Xmc 和Xpedal 分别是主缸位移和踏板位移。

每个车轮的轮缸体积（V ）在另一个屏幕中指定，制动器：卡尺和转子属性，从表示每个车轮的该屏幕链接，指定系统从输送压力到制动转矩的行为。

轮缸体积（V ）为：R P P c del/)(Q -=；⎰=Qdt V式中P del 为传递的压力，Pc 为当前轮缸的压力，R 为effective resistance 。

《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、引言随着汽车技术的快速发展，四轮转向汽车因其在提高操控性能、稳定性及行驶安全性等方面的显著优势，受到了业界的广泛关注。

为深入探究四轮转向汽车的控制策略及其稳定性，本文结合CarSim和Simulink两款仿真软件，对四轮转向汽车的控制系统进行建模与仿真分析。

二、CarSim与Simulink的联合仿真1. 软件介绍CarSim是一款汽车动力学仿真软件，可以用于构建复杂的汽车模型并进行多体动力学仿真。

而Simulink则是一款多领域仿真建模与工程分析软件，可用于对汽车控制策略进行建模与仿真。

将这两款软件结合起来，可实现对四轮转向汽车的全局仿真。

2. 联合仿真过程在CarSim中构建四轮转向汽车的模型，设置相应的车辆参数和道路环境。

然后，将CarSim作为Simulink的外部模型，将两者进行联合仿真。

在Simulink中，建立控制策略模型，并通过对CarSim中的车辆模型进行实时控制，实现四轮转向汽车的仿真。

三、四轮转向汽车的控制策略1. 控制器设计四轮转向汽车的控制策略主要涉及到转向控制和稳定性控制两部分。

其中，转向控制主要通过调整各车轮的转角，实现车辆的灵活转向。

稳定性控制则主要通过实时监测车辆的行驶状态，对车轮的转角、制动力等进行调整，保证车辆的稳定性。

2. 控制策略的实现在Simulink中，通过建立控制器模型，实现对四轮转向汽车的控制。

控制策略主要包括PID控制、模糊控制、神经网络控制等多种方法。

在实际应用中，可根据需求选择合适的控制方法。

四、四轮转向汽车的稳定性分析1. 稳定性评价指标四轮转向汽车的稳定性主要受到车辆动力学特性的影响。

为评估四轮转向汽车的稳定性，本文采用侧向加速度、横摆角速度、质心侧偏角等指标进行评价。

2. 仿真结果分析通过CarSim和Simulink的联合仿真，得到四轮转向汽车在不同工况下的行驶数据。

carsim常用函数CARSim是一款广泛应用于汽车工程领域的模拟软件，它提供了许多函数来帮助用户进行模型构建和仿真分析。

本篇文章将介绍CARSim 中常用的函数及其用法。

**1. 创建车辆模型**在CARSim中，可以使用`create_vehicle`函数来创建车辆模型。

该函数需要指定车辆的型号、驱动方式、质量等信息，并返回车辆模型的句柄。

示例代码：`vehicle_handle = create_vehicle('某型号车辆', '电动', 1000) `**2. 定义道路模型**使用`create_road`函数可以创建道路模型，该函数需要指定道路的长度、曲率、坡度等信息。

创建道路模型后，可以将其与车辆模型连接，以进行道路交通仿真。

示例代码：`road_handle = create_road(1000, 0.2, 5) `**3. 定义传感器模型**使用`add_sensor`函数可以添加传感器模型，用于监测车辆的速度、位置、加速度等信息。

该函数需要指定传感器的类型、位置、采样时间等参数。

示例代码：`add_sensor(车辆模型句柄, '速度传感器', [0, 10], 0.1)`**4. 定义控制器模型**使用`add_controller`函数可以添加控制器模型，用于控制车辆的加速、制动等行为。

该函数需要指定控制器的类型、参数等信息。

示例代码：`add_controller(车辆模型句柄, '电动控制器', '加速', 0.5)` **5. 进行仿真分析**使用`run`函数可以进行仿真分析，该函数需要指定仿真时间、步长等信息。

在仿真结束后，可以通过读取仿真结果文件来获取仿真数据。

示例代码：`run(仿真时间, 步长)`**6. 常用函数列表**以下是一些常用的CARSim函数及其简要说明：* `create_vehicle`: 创建车辆模型。