仿真车模型(电动汽车用CarSim能仿真吗)
应用介绍
我先抛砖引玉吧。
1. 仿真软件的分类
仿真软件可以分为两种:基于总成特性的模型和基于总成结构的模型
基于总成特性
CarSim、CarMarker、veDYNA、PanoSim等等。这些模型在计算时使用总成的特性,比如悬架的K&C特性,基于递推动力学求解,计算速度快,需要的参数少,自由度少,能够表征低频的车辆运动,多用于水平路面的仿真。北美使用CarSim比较多,据说欧洲使用veDYNA较多。基于总成结构
ADAMS等等。这些模型将每个零件的动力学都考虑进来。还是以悬架为例,需要确定硬点位置、杆件的质量与几何形状等等,基于多体动力学求解,计算速度慢,需要的参数非常多,自由度也很多,能够导入柔性模型,能够仿真高频的振动,可用于垂向舒适性的仿真,可用于耐久试验的载荷模拟。2. 仿真软件的应用
仿真软件的应用要结合汽车开发的V流程(这部分知识来自吉林大学的管欣教授,在此感谢)
以下介绍各阶段的任务:
1.对标与定标:根据竞争车型和设计目标定义汽车的性能指标,这个指标一般为整车的指标,以操稳为例,可能是横摆角速度增益、响应时间、通频带宽等等。
2.性能的逐层分解:将整车的指标分解为总成的指标和零件的指标,并进行设计。比如将操稳的指标分解为悬架总成等的特性,再将悬架总成的特性分解为杆系、弹簧、减振器的特性。
这个阶段使用的就是基于总成特性的模型,因为这个时候没有具体的零件与总成,无法建立基于总成结构的模型,而且主要关注的是低频的性能。
3.性能的逐层验证:将设计好的零件装配起来,进行测试,看是否满足总成设计要求;再将总成装配进行测试,看是否满足整车的设计要求。这个过程中可能需要迭代。
这个阶段使用的是基于总成结构的模型,可以对车辆的性能进行全面的验证。
4.分析与调教:实车测试,发现缺陷及确定最终参数(这个阶段的任务我不是很确定,欢迎大家修正)
3. 其他
在进行汽车电控系统设计时,需要车辆的动力学模型,主要为两种:第一是用于设计算法的模型,通常较为简单,自由度较少,比如ESP设计时的二自由度模型;第二是用于算法验证的模型,通过使用基于总成特性的模型,能够完成MIL、SIL、HIL的需要。
基于总成结构的模型通常不使用。
Cruise印象中常用于动力传动系统的仿真,此外还有Advisor,一般做电动汽车的常用。
Simulink模型用于以下几种情况:第一,没有商业软件,因为这种软件一般都比较贵;第二,商业软件没有提供需要的功能,但这种情况比较少,一般通过Simulink对商业软件进行拓展就可以了。
近年来随着智能车等的发展,环境仿真与传感器仿真的应用也逐渐增多,常使用PreScan+CarSim进行仿真,PanoSim是比较新的一个仿真软件,然后PanoSim=PreScan+CarSim,有需要的可以尝试一下。