Vi-CarrealTime软件资料Co-simulation.pptx
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Vi-CarrealTime软件资料Co-simulation.pptx
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VI-grade.Allrightsreserved.2007-2013VI-CarRealTimeTraining联合仿真Matlab接口接口qVI-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MaltabAPI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。
.qVI-CarRealTime被封装成S-function,方便用户调用TheVI-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)qVI-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TheVI-CarRealTimevehicledataiscommunicatedtotheS-functionthrough:
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SolverSetting中配置,主要配置的是ModeofSimulation要配置为fileonly。
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_send_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/SimulinkInterfaceMatlabAPIToolkitqMatlabAPI函数库为用户提供了创建与自动运行试验设计(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。
qMatlabAPI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-CarRealTime文件中的模型属性。
qMatlabAPI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。
qMatlabAPI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。
MatlabAPIToolkitqVI-CarRealTIme提供了完备的函数MatlabAPI函数库,方便用户在Matlab环境访问,修改以及运行VI-CarRealTme模型qMatlabAPI函数库包括以下三种:
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MatlabAPIToolkit这部分找到。
案例案例1半主半主动悬架架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:
Matlab2014b+Vi-CarRealTime17案例案例1半半主主动悬架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半半主主动悬架架车身身传感器定感器定义案例案例1半主半主动悬架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半主半主动悬架架搭建仿真模型理想天棚控制模型案例案例1半主半主动悬架架搭建仿真模型被动减振器模型案例案例1半主半主动悬架架信号定信号定义案例案例1半主半主动悬架架信号定信号定义案例案例1半主半主动悬架架半半主主动减振器的特性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半主半主动悬架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半主半主动悬架架结果对比指标:
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-CarRealTime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联合仿真合仿真AMESim环境设置软件:
Vi-gradeCarRealTime17+AMESim14.0+Matlab2014b(64位)+VS20121.建立Matlab环境变量MATLABD:
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Matlab2014b中确认是否找到了编译器(可以通过mexsetup设置),这里的编译器使用的VS2012。
Vi-grade与与AMEsim联合仿真合仿真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联合仿真合仿真AMESim环境设置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-startsimulink,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fixstep,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addpath_vicrt_17函数,并打开Matlabsetpath查看无误后点击保存,一定要保持。
Vi-grade与与AMEsim联合仿真合仿真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-CrtIntegrationTimeStep的倍数,这里的仿真步长为0.01sVi-grade与与AMEsim联合仿真合仿真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)优化工况:
阶跃响应优化工具:
Vi-CarRealTime17.0+Matlab2014b+XmlSpy2013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grid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通通过Matlab代代码访问修改修改Spline3dkey1,x保存tag值key2,x保存name值案例案例3Spline3d结构体内容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=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设定定优化化变量与量与优化目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设定定优化化变量与量与优化目化目标059.9630.549.833137.12151.528.5569230.6142.543.221355.066上表横坐标是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的参数的参数优化化集成原理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.txtIsight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基本框基本框图OSCommand用于删除原有的res.txt文件SimCode用于完成文件读取,Matlab运行,文件写入操作优化的内容如案例3一致批批处理文件理文件RunGrog.bat文件的内容如下:
E:
cdE:
crtModelPATACD:
ProgramFilesMATLABR2014binmatlab.exematlab-nojvm-nodesktop-nodisplay-rsuspension_opt_tutial1ForIsightE:
crtModelPATAC目录下需包含描述模型数据库的cfg文件,描述工况的xml文件Matlab文件文件切换目录:
退出Matlab:
运行运行结果果
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