Vi-CarrealTime软件资料Co-simulation

1、 VI-grade. All rights reserved. 2007-2013VI-CarRealTime Training联合仿真Matlab接口接口q VI-CarRealTime 允许用户通过Matlab界面与VI-CarRealTime进行交互。q 这里有两种交互方式： VI-CarRealTIme 与Simulink 联合仿真 用过Maltab API函数库与VI-CarRealTime模型交互Matlab/Simulink 接口接口q 在Simulink中，用户可以方便的获取VI-CarRealTime的状态信号，以及控制模型输入。用户可以在这个基础上设计控制算法与采集模型状态

2、。.q VI-CarRealTime被封装成S-function，方便用户调用The VI-CarRealTimeq 一个S-function模块可以作为一辆车的模型，用户可以定义车辆模型的输入输出信号，并将这些信号接口与其他模块相连。（注意:一个Simulink模型中只能有一个VI-CarRealTime模型） q VI-CarRealTime 车辆模型的参数通过一个xml文件传递到CarRealTime中。Matlab/Simulink接口接口Matlab/Simulink接口接口q 123个输入信号模块q 711个输出信号，当前（17版本）允许将所有信号整合到一个Bus中q 仿真结果可以

3、两种获取方式（两者是并存的）: Res文件 Matlab WorkspaceThe VI-CarRealTime vehicle data is communicated to the S-function through: 仿真配置文件生成仿真配置文件生成 仿真配置文件生成时只需要注意Solver Setting中配置，主要配置的是Mode of Simulation要配置为file only。 运行仿真仿真配置文件_send_svm.xml 创建Matlab/Simulink接口接口 在Maltab的WorkSpace中定义一个字符串变量vicrt_inputfile 该变量的内容是_se

4、nd_svm.xml 文件的完整地址。q 不推荐多个版本VI-CarRealTIme的Simulink模块库在同一Maltab中共存，这是为稳定性考虑。请不要使用下图中文件浏览功能指定输入xml文件（至少在17版本中）。Matlab/Simulink InterfaceMatlab API Toolkitq Matlab API函数库为用户提供了创建与自动运行试验设计（试验设计（DOE）的环境，通过这一工具。用户运用该工具优化悬架与车辆参数配置。q Matlab API函数库包含了一系列的Matlab函数用于与VI-CarRealTime文件交互。交互包括了修改，设置，获取数据VI-CarRe

5、alTime文件中的模型属性。q Matlab API函数可以管理整个车辆模型数据库，以及运行所有的建模与仿真过程。上述提到的建模与仿真过程既包括了VI-CarRealTime，也包括了VI-SuspensionGen。q Matlab API函数通过直接修改文件内容的方式来修改车辆模型参数。而且所有的操作都在Matlab中进行，不需要用户打开软件GUI界面来配置模型参数。Matlab API Toolkitq VI-CarRealTIme提供了完备的函数Matlab API函数库，方便用户在Matlab环境访问，修改以及运行VI-CarRealTme模型q Matlab API函数库包括以下

6、三种: 用于修改已经存在的xml文件的函数（xml文件定义了车辆模型参数，仿真工况与参数等） 用于打包与更新VI-CarReaLTime数据库的函数. 用于运行仿真工况的函数.q 上述功能函数提供了友好的接口方便用户进行优化设计q 函数列表，函数使用范例等内容可以在VI-CarRealTime帮助文档Matlab API Toolkit 这部分找到。Matlab Interface. or: 网络通信式网络通信式 Socket 模型的数据通过以太网协议传输 The socket remains open until the window with the ongoing communicati

7、on is kept open.案例案例1 半主动悬架半主动悬架Vi-grade 与 Simulink联合仿真案例说明：半主动主动悬架，用于改善悬架的平顺性软件环境： Matlab 2014b + Vi-CarRealTime 17案例案例1 半半主动主动悬架悬架天棚控制天棚控制希望悬架尽可能产生与簧载质量垂向速度相反的力（力的大小与簧载质量的速度成正比）案例案例1 半半主动主动悬架悬架车身传感器定义车身传感器定义案例案例1 半主动悬架半主动悬架定义仿真工况文件单击运行按钮在工作目录下生成想xml仿真文件案例案例1 半主动悬架半主动悬架搭建仿真模型理想天棚控制模型案例案例1 半主动悬架半主动悬

8、架搭建仿真模型被动减振器模型案例案例1 半主动半主动悬架悬架信号定义信号定义案例案例1 半主动半主动悬架悬架信号定义信号定义案例案例1 半主动悬架半主动悬架半半主动减振器的特性主动减振器的特性 只能耗散能量不能主动提供能量减振器的阻尼在正常阻尼的2倍到0之间变换，编写阻尼力显示函数，保证阻尼器只耗散能量，不提供能量案例案例1 半主动悬架半主动悬架搭建仿真模型考虑实际减振器特性的半主动悬架案例案例1 半主动悬架半主动悬架结果对比 指标：车身垂向加速度均方根值 被动减振器： 0.0130(g) 理想半主动减振器：0.0070（g） 考虑减振器特性的半主动悬架：0.0085 （g）案例案例2Vi-C

9、arRealTime 与 AMEsim联合仿真案例说明：用于仿真AFS（前轮主动转向技术）中行星轮机构引入的转向惯量滞后等特性Vi-grade 与与 AMEsim联合仿真联合仿真AMESim环境设置软件：Vi-grade CarRealTime 17+AMESim 14.0+Matlab 2014b（64位）+VS2012 1.建立Matlab环境变量MATLAB D:PROGRA1MATLABR2014环境变量建立完成之后，建议注销计算机，重新进入系统。2.在Matlab 2014b中确认是否找到了编译器（可以通过mex setup设置），这里的编译器使用的VS2012。Vi-grade 与

10、与 AMEsim联合仿真联合仿真AMESim环境设置3.在AMESim中设置编译器的种类，在ToolOptionreference下面的编译器选项卡下面Vi-grade 与与 AMEsim联合仿真联合仿真AMESim环境设置4.搭建仿真模型，保证在非联合仿真情况下没有问题。5.插入联合仿真模块，选择SimuCosim模式。Vi-grade 与与 AMEsim联合仿真联合仿真AMESim环境设置6.让模型进入编译模式下，查看是否Detail窗口是否有错误信息注意查看Matlab的位置与Matlab的位数（32bit还是64bit）Vi-grade 与与 AMEsim联合仿真联合仿真AMESim环

11、境设置 7.让AMESim模型进入仿真模式（这是经常忽略的一步，千万注意），典型的报错是在Matlab中报打开data文件错误。 8.通过Tool-start simulink，AMEsim会自动打开Simulink,在Simulink库中找到AMESim模块，指定事先生成好的mexw64文件（32位Matlab是mexw32文件） 9. 配置求解器为fix step，开始仿真，仿真通过就此AMEsim与Simulink仿真通过。Vi-grade 与与 AMEsim联合仿真联合仿真CarRealTime环境设置确认Vi-CarRealTime的目录已经加载到Maltab的路径中。如果没有请运行

12、addpath_vicrt_17函数，并打开Matlab set path 查看无误后点击保存，一定要保持。Vi-grade 与与 AMEsim联合仿真联合仿真AMESim环境设置 插入Vi-grade模型注意调整积分时间,定步长求解器，Simulink求解器的步长必须是Vi-Crt Integration Time Step的倍数，这里的仿真步长为0.01sVi-grade 与与 AMEsim联合仿真联合仿真AMESim环境设置对信号进行连线，完成仿真，读取res文件完成分析案例案例3悬架前束特性优化研究对象：悬架K特性中，轮跳与前束曲线（曲线拟合为3次曲线，通过控制系数来控制曲线形状）优化

13、工况：阶跃响应优化工具：Vi-CarRealTime 17.0 + Matlab 2014b + XmlSpy 2013优化目标：横标角速度超调量（overshoot）同时保证一定的横摆角速度案例案例3修改前束特性修改前束特性Vi-CarRealTime是基于文本驱动的软件，修改悬架的参数就是修改文本中的特定位置的内容。Vi-CarRealTime所有的子系统（包括悬架，车轮，动力，车身）都是依托xml文件格式。在xml文件通过与将文件隔成多个块。下图是tag是Spline3d的数据块案例案例3Step1 修改前束特性修改前束特性XmlSpy是用于专门查看xml文件的工具导入文件之后，选择gr

14、id模式进行查看案例案例3Xml文件定位方式Vi-CarRealTime使用xml中的tag与name来定位上图是前悬架子模型中前束的位置的tag值案例案例3Xml文件定位方式Vi-CarRealTime文件中每一个tag块都有name属性上图是前悬架子模型中前束的位置的name值案例案例3通过通过Matlab代码访问修改代码访问修改Spline3dkey1,x保存tag值key2,x保存name值案例案例3Spline3d结构体内容结构体内容 用户可以先读取原有的前束曲线，然后在原有曲线的基础上进行修改。案例案例3修改修改method属性属性案例案例3修改修改method属性属性keys =

15、 cell(2,1);keys1,1=CRTSteeringSystem;keys2,1=steering_gear; attributes= cell(1,1);attributes1=method; values=cell(1,1);values1=use_toe;Cell1,x保存tag值Cell2,x保存name值案例案例3设定优化变量与优化目标设定优化变量与优化目标自变量 三次拟合中一次项的系数优化目标案例案例3设定优化变量与优化目标设定优化变量与优化目标059.9630.549.8331 37.12151.5 28.5569230.6142.543.221355.066上表横坐标是

16、前速曲线系数与目标可以看出系数取1.5是最优的案例案例4基于基于Isight的参数优化的参数优化 集成原理 Isight自带的Matlab集成模块不支持Vi-Crt函数 集成方式选用基于SimCode集成方式 原理：将优化参数写到var.txt中 用windows命令行的形式运行Matlab代码 Maltab读入var.txt，将参数导入，计算，将结果输出到 res.txt Isight读入res.txt，然后删除res.txt文件 所有的操作都是基于唯一的工作目录（E:crtModelPATAC）SimCode参数配置参数配置输入文件配置SimCode参数配置参数配置输出文件配置Isight基本框图基本框图OS Command用于删除原有的res.txt文件SimCode用于完成文件读取，Matlab运