CarSim与Simulink联合仿真Word格式.doc
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l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CarSimRT,CarSimRT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；
l先进的事件处理技术，实现复杂工况的仿真；
l友好的图形用户界面，可快速方便实现建模仿真；
l提供多种车型的建模数据库；
l可实现用户自定义变量的仿真结果输出；
l可实现与simulink的相互调用；
l多种仿真工况的批运行功能；
2CarSim与Simulink联合仿真
2.1Simulink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：
n控制输入
n轮胎/路面输入
n轮胎的力和力矩
n弹簧及阻尼力
n转向系统的角度
n传动系的力矩
n制动力矩及制动压力
n风的输入
n任意的力和力矩图2.1CarSim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。
2）变量由CarSim导入Simulink（导出变量）
导出变量可以应用于用户自定义的Simulink模型，CarSim的导出变量多达560之多，如车辆的位置、姿态、运动变量等。
图2.2CarSim导出变量分类
图2.3为CarSim软件所提供的一个CarSim与Simulink联合仿真的例子
图2.3简单驾驶员模型
2.2CarSim与Simulink联合仿真
以CarSim中所提供的与Simulink联合仿真的一个例子为例（稍有修改），来介绍CarSim与Simulink联合仿真的整个过程。
例：
车型
B-class，Hatchback:
NoABS
初始车速
65km/h
节气门开度
档位控制
闭环四档模式
制动
2s后紧急制动
方向盘转角
0deg
路面
对开路面
仿真时间
10s
仿真步长
0.001s
说明：
选用同一车型的两辆汽车，同样的仿真工况，但其中一辆加入在Simulink中建立的ABS控制器，相当于一辆汽车带有ABS，而另一辆汽车没有带ABS，方便对比。
（1）双击桌面上CarSim的图标，运行CarSim，这里选用是的CarSim8.0版本；
（2）出现‘选择数据库’对话框，如图2.4所示，选择好数据库文件夹后点击‘Continuewiththeselecteddatabase’，若想要不再出现此对话框，可以将左下角‘Don'
tshowthiswindowthenexttimeyoustart’选中；
图2.4选择数据库
（3）然后将会出现如图2.5所示的对话框（‘许可设置’），选择‘Select’，即可打开CarSim的主界面，如图2.6所示；
图2.5许可设置
图2.6CarSim主界面
由图2.6可以看到在CarSim主界面中，主要有三大部分：
车辆参数及仿真工况的设置、数学模型求解、后处理。
用户可以修改车辆参数，根据需要来设置仿真工况，图2.6中所示为双移线仿真工况。
在后处理部分，可以显示模型的仿真动画及绘制仿真曲线，如图2.7。
图2.7仿真动画与曲线
（4）点击，来新建一组dataset，如图2.8，在两个文本框中分别输入'
Example'
和'
ABS'
，然后点击'
set'
，以完成新建。
图2.8新建dataset
（5）选择'
datasets'
下拉菜单，看有何不同，如图2.9。
图2.9第（4）步中所建的dataset
（6）点击图2.10（a）中的下三角，选择相应的车型，如图2.10（b）。
（a）（b）
图2.10选择车型
（7）新建一个所要求的仿真工况：
1）点击图2.11中所示的工况，如图2.12所示。
图2.11120km/h双移线仿真工况
图2.12120km/h双移线仿真工况的主界面
2）新建仿真工况，点击，在图2.13中的文本框中依次输入‘ABSExample’和‘SplitMu’，点击‘Set’完成新建。
图2.13新建仿真工况
3）根据例子中的要求设置仿真工况：
l初始车速为65km/h；
l节气门开度为0；
l2s后紧急制动；
l档位控制选用闭环四档模式；
l方向盘转角为0deg；
l路面选择对开路面；
完成设置后，如图2.14所示。
图2.14仿真工况设置
4）设置仿真时间：
同样在设置仿真工况的主界面里，在如图2.15所示的文本框内输入‘10’。
图2.15仿真时间设置
5）选择前面新建的仿真工况：
点击，返回CarSim的主界面，选择前面新建的‘SplitMu’工况，如图2.16。
图2.16选择仿真工况
6）设置仿真步长：
在CarSim主界面下，点击下拉菜单‘Tools’，选择‘Preferences’，出现如图2.17的界面，在图中红色圆角矩形框内，将仿真步长设为‘0.001s’。
图2.17设置仿真步长
（8）点击运行数学模型，计算结束后，点击，观看仿真动画，看一下无ABS车辆在对开路面上紧急制动的效果，如图2.18所示，也可以点击来绘制曲线。
图2.18仿真动画显示
（9）建立CarSim与Simulink联合仿真的模型：
1）点击如图2.19所示的下三角，选择‘Models:
Simulink’。
图2.19选择Simulink接口
2）点击如图2.20所示的下三角，选择‘[LinktoNewDataset]’。
图2.20LinktoNewDataset
3）此时将弹出一个如图2.21所示的对话框，在文本框中依次输入‘Example’和‘ABS’，点击完成新建，如图2.22。
图2.21新建一个与Simulink联合的Dataset
图2.22选择建立的‘ABS’dataset
4）点击，如图2.24所示，
注意到：
①浏览工作路径：
在这里选择D:
\ProgramFiles\CarsimData；
②SimulinkModel的路径：
在D:
\ProgramFiles\CarsimData\Extensions\Simulink目录下新建一个空白的SimulinkModel，命名为ABS.mdl。
点击浏览ABS.mdl，如图2.23所示
图2.23选择路径
图2.24Simulink{Example}ABS的主界面
5）定义CarSim的导入变量：
点击如图2.25（a）所示的下三角，选择‘I/OChannels:
Import’，然后按图2.25（b）、（c）新建导入变量；
（a）
（b）
（c）
图2.25新建ABSinput
点击，显示如图2.26，这里需要浏览找到Readmefileforoutput，这里为Programs\solvers\ReadMe\i_i_imports_tab.txt。
定义CarSim导入变量为4个车轮的轮缸压力，顺序依次为：
IMP_PBK_L1（左前轮缸压力[MPa]）、IMP_PBK_R1（右前轮缸压力[MPa]）、IMP_PBK_L2（左后轮缸压力[MPa]）、IMP_PBK_R2（右后轮缸压力[MPa]），记下导入顺序。
图2.26定义CarSim导入变量
6）定义CarSim的导出变量：
步骤同5）定义CarSim的导入变量相同，首先新建名为ABSoutput的一个dataset。
点击，弹出如图2.27所示的界面，这里需要浏览找到Readmefileforoutput，这里为Programs\solvers\ReadMe\i_i_outputs_tab.txt。
定义CarSim的导出变量依次为：
Vx_L1（左前轮速[km/h]）、Vx_R1（右前轮速[km/h]）、Vx_L2（左后轮速[km/h]）、Vx_R2（左前轮速[km/h]）、Vx_SM（汽车质心处的速度[km/h]）、Pbk_Con（主缸压力的控制输入[MPa]），记下导出顺序。
图2.27定义CarSim导出变量
7）点击，返回CarSim主界面，然后点击图2.27所示的，此时Matlab及前面所新建的空白的模型ABS.mdl将被打开，如图2.28。
图2.27数学模型求解器
图2.28MATLABCommandWindow及ABS.mdl
8）在MATLABCommandWindow中键入simulink，回车，打开SimulinkLibraryBrowser，注意现在的SimulinkLibraryBrowser比单独运算MATLAB/Simulink时多了一个‘CarSimS-Function’，如图2.29所示，将拖拽到ABS.mdl里，显示为，注意此模块恰好有一个输入接口和一个输出接口，分别对应着CarSim的导入变量和导出变量
。
图2.29含有CarSimS-Function模块的SimulinkLibraryBrowser
9）在ABS.mdl中加入ABS控制策略，CarSim的导出量经过Simulink计算，决策出各个轮缸的压力，然后导入到CarSims模块里，如图2.30所示
图2.30CarSim与Simulink联合仿真的ABS控制模型
10）返回CarSim主界面，点击，运行结束后，再点击，弹出ABS.mdl，如图2.30，点击模型的，即可运行整个模型。
说明：
若对CarSim软件里的参数（车辆参数、仿真工况等）进了修改，则要再点击，运行结束后，然后点击，来重新读入修改后的参数，最后点击模型的，运行整个模型；
若只在Simulink模型里作相应的修改，不影响CarSim中的参数，直接点击即可。
图2.31加入ABS控制后，车速与各轮速的关系曲线
11）观察加入ABS控制后的车辆行驶，点
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