CarSim初步教程
CarSim Training1——Getting started (1)
自由度
1 簧载质量的移动自由度 (X,Y,Z) 3
4 簧载质量的转动自由度(X,Y,Z) 3
4 非簧载质量自由度
4
1 车轮旋转自由度
4
10 传动系旋转自由度
1
轮胎瞬态特性自由度
8
制动压力自由度
4
总数
27
和Simulink 无缝连接
160+个导入变量 560+个导出变量
快速入门
新建数据库 CarSim主界面及软件架构 仿真动画 曲线绘制，新建曲线 改变控制策略 新建车辆负载 修改侧倾刚度 多个结果重叠显示
CarSim 使用培训（1） CarSim Introduction
2011年6月于上汽通用五菱
概述
CarSim 总体介绍 CarSim 软件结构 CarSim 快速入门
MSC 公司简介
建于1996年 是从UMTRI（密西根大学交通运输研 究所)脱离出来的 专门研究汽车动力学软件的专业公司
新建快捷方式 帮助文档 数据库工具
ห้องสมุดไป่ตู้
新建数据库
CarSim8x_Prog\Resources\Import_Examples\Quick_Start.cpar cpar 格式是压缩的二进制格式的par文件
CarSim 主界面及软件架构
装配概念
仿真动画
曲线绘制
新建曲线
改变车速
CarSim 介绍
专门针对车辆动力学的仿真软件 车辆对驾驶员输入、路面输入及 空气动力学输入的响应 车辆动力学：操纵稳定性、动力 性、经济性、制动性、平顺性 在 Windows环境下运行 实时的硬件在环测试
CarSim 软件特点
CarSim Training3——操稳国标及Carsim实现 (1)
蛇形试验——GB-T 6323.1-1994
蛇形试验——GB-T 6323.1-1994(续)
蛇形试验Carsim 实现
速度控制：恒速，65-80km/h 制动控制：无 换挡控制：自动档 转向控制：驾驶员模型，路径跟随
转向瞬态响应试验（转向盘角阶跃输入） ——GB-T 6323.2-1994-T
转向盘角阶跃输入Carsim 实现
速度控制：恒速,最高车速的70%，并四舍五入到10的整数倍 制动控制：无 换挡控制：自动档 转向控制：角阶跃输入
转向瞬态响应试验（转向盘角脉冲输入） ——GB-T 6323.3-1994-T
转向盘角脉冲输入Carsim 实现
速度控制：恒速，65-80km/h 制动控制：无 换挡控制：自动档 转向控制：角脉冲输入，角大小可以根据侧向加速度是否为
稳态回转试验Carsim 实现
速度控制：先匀速，之后匀加速 制动控制：无 换挡控制：自动档 转向控制：驾驶员模型路径跟随，对准圆周，记下转向盘转角，
之后改用转角输入
谢谢！
CarSim 使用培训（3） 操稳国标试验以及Carsim实现
2011年6月于上汽通用五菱
概述
操稳国标试验介绍 CarSim 实现
操稳国标试验
蛇形试验 转向瞬态响应试验（转向盘角阶跃输入） 转向瞬态响应试验（转向盘角脉冲试验） 转向回正性能试验 转向轻便性试验 稳态回转试验
4m/s^2后，稳定3S后松开转向盘，改用转向盘力矩输入 通过Event实现
转向回正性能试验(高速)Carsim 实现
速度控制：恒速，最高车速70% 制动控制：无 换挡控制：自动档 转向控制：随时间增大的转角输入，待侧向加速度达到2m/s^2后，
carsim制动系统的配置
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 。
multisim中文入门指导手册
carsim建模仿真手册一、引言Carsim（Car Simulation）是一个用于汽车动力学仿真的软件。
它提供了一个精确且强大的模型，可用于模拟汽车的动态行为。
本文档旨在提供使用Carsim进行建模仿真的基本指南。
二、Carsim介绍Carsim是由意大利的Simulink和MathWorks公司共同开发的。
它基于Simulink平台，允许用户使用图形界面进行建模和仿真。
Carsim提供了丰富的车辆模型库，包括车辆动力学、轮胎模型、驾驶员模型等，使得用户能够快速构建复杂的车辆系统模型。
三、建模步骤1.建立车辆模型：首先，需要在Carsim中定义车辆的几何形状、质量和惯性等参数。
这些参数对于车辆的动力学行为至关重要。
2.添加轮胎模型：轮胎是车辆与地面接触的关键部分，其行为对车辆的操控性和稳定性有重要影响。
Carsim提供了多种轮胎模型，用户可以根据需要选择和调整。
3.定义驾驶员模型：驾驶员模型用于模拟驾驶员的驾驶行为，如加速、制动和转向等。
Carsim提供了多种驾驶员模型，用户可以根据实际需求进行选择和调整。
4.连接模型：将上述各个部分连接起来，形成一个完整的车辆系统模型。
连接时需确保所有输入和输出信号的一致性。
四、仿真与结果分析1.运行仿真：设置仿真参数，如仿真时间、步长等，然后开始仿真。
2.查看仿真结果：仿真结束后，可以查看各种输出数据，如速度、加速度、横摆角速度等。
这些数据可以用于评估车辆的性能和操控性。
3.结果分析：根据仿真结果，可以对车辆的设计进行优化。
例如，调整轮胎参数或驾驶员模型参数，以改善车辆的操控性或燃油经济性。
五、结论Carsim为汽车动力学建模仿真提供了一个强大的工具。
通过遵循上述步骤，用户可以快速构建复杂的车辆系统模型，并进行仿真和分析。
这对于车辆设计、开发和测试具有重要意义。
carsim的动力学模型基础方程
汽车动力学模型基础方程在汽车工程中，动力学模型是一个重要的概念，它描述了汽车在运动过程中的力学特性和行为。
其中，汽车动力学模型的基础方程起着至关重要的作用，它们是描述汽车动力学特性的数学表达式，是汽车工程中的核心理论基础。
一、运动方程汽车在运动中受到多种力的作用，这些力包括牵引力、阻力、重力等。
通过牛顿第二定律，可以得到描述汽车运动的基本方程：F = ma其中，F是受到的合外力，m是汽车的质量，a是汽车的加速度。
根据牵引力、阻力和重力的关系，可以得到更加细致的运动方程：F_traction - F_drag - F_roll - F_grade = ma其中，F_traction是牵引力，F_drag是阻力，F_roll是滚动阻力，F_grade是上坡或下坡时产生的力。
这些力可以通过具体的公式计算得到，从而得到汽车的加速度。
二、转向方程在汽车运动中，转向是一个重要的问题。
汽车的转向能力与转向系的设计和轮胎的特性有关。
描述汽车转向行为的基础方程可以通过转向角速度、侧向力和横摆刚度等参数建立，具体方程如下：Mz = Iz * ωz + Fy * a其中，Mz是横摆力矩，Iz是车辆绕垂直轴的惯性矩，ωz是车辆的横摆角速度，Fy是轮胎的侧向力，a是车辆的横向加速度。
这个方程描述了汽车在转向过程中受到的各种力的平衡关系。
三、刹车方程刹车是汽车行驶中不可或缺的部分，汽车刹车性能与刹车系统、轮胎和路面特性等有关。
汽车刹车性能的基础方程可以描述如下：Fbrake = μ * Fz其中，Fbrake是刹车力，μ是刹车系数，Fz是轮胎受力。
刹车系数与刹车系统和轮胎的摩擦特性有关，它是刹车性能的一个重要参数。
总结通过以上的分析可以看出，汽车动力学模型的基础方程是汽车工程中的核心内容，它涉及到多个力学和运动学的概念，并且需要深入的数学和物理知识。
汽车动力学模型的基础方程不仅对汽车设计和优化具有重要意义，对于理解汽车行驶过程中的各种力学特性也有着重要意义。
CarSim仿真快速入门（一）
CarSim仿真快速⼊门（⼀）未经作者授权，禁⽌任何形式的转载！⼀. 介绍1. 1 CarSim软件包含三个主要的部分：VehicleSim (VS): VS Solvers使⽤详细的物理模型来模拟⾼速公路车辆及其控制器的动态⾏为，对驾驶员的控制、3D地⾯⼏何形状及空⽓动⼒学做出相应的相应。
VS Visualizer使⽤虚拟摄像机和绘图显⽰模拟结果。
CarSim图形⽤户界⾯（GUI）可以访问车辆，道路，测试条件以及⽀持视频动画和绘图的信息的数据库。
1.2 将会学到什么？车辆动⼒学的⾼精度的仿真模拟需要⼤量数据。
CarSim包括⼀个包含许多⽰例车辆和测试流程的数据库。
如果⽤户还不熟悉CarSim，特别是⼀开始对GUI和数据库不熟悉。
本⽂旨在介绍GUI和数据库的主要元素，以便⽤户熟悉CarSim的组织加⼯和基本⼯具。
期望利⽤⼏个⼩时来完成所有步骤。
本⽂旨在介绍使⽤CarSim的使⽤经验。
因此，将向⽤户展⽰如何创建新数据库，以及如何在不与现有数据集冲突的情况下创建新数据集。
在本教程中，不必掌握CarSim中的所有选项和功能，CarSim包含软件中包含的⼤量⽂档，本⽂在以后的章节中会对这些⽂档进⾏讲解。
⼆. 查看仿真结果如何在CarSim中查看仿真结果，我们将从查看现有⽰例开始。
稍后，将运⾏⼀个新的仿真。
在准备过程中，将⾸先创建⼀个新数据库，以便在学习本教程时使⽤。
这样避免了对其他已安装⽰例进⾏意外修改的可能性。
2.1 启动CarSim并创建⼀个新数据库通过使⽤“开始”菜单或双击桌⾯上的CarSim图标来启动CarSim（具体取决于您的Windows 版本）。
CarSim启动时，它会弹出⼀个对话框来选择数据库（图1）。
在正常操作中，将选择⼀个数据库（例如①）并继续②。
但是，对于本⽂，我们将创建⼀个包含单个车辆和测试条件的新数据库。
图 1. 从CarSim安装中打开数据库.点击按钮 Create a new database from a Consolidated Parsfile③。
CarSim教程
整车模型进行仿真 ❖ 观看仿真动画，分析仿真数据曲线
孔19辉汽车科技
CarSim应用扩展
❖ 以汽车直线行驶侧向力分析为例说明通过调节前轮定 位参数调整直线行驶侧向力的大小
孔20辉汽车科技
Thanks for your attention!
孔9 辉汽车科技
Vehicle
整车尺寸和外形
整车
系统
孔10辉汽车科技
前、后悬架
车体 空气动力学
传动系 制动系 转向系
悬架 轮胎
发动机 液力变矩器
变速器 差速器
运动学 弹性运动学
工况及路面环境设置
孔11辉汽车科技
Run
❖ 数据输出配置文件设置
孔12辉汽车科技
后处理
❖ 1、动画 ❖ 2、图形及数据处理
车轮
4
发动机
1
总数
10
孔6 辉汽车科技
前
自由度
簧载质量的移动自由度 (X,Y,Z) 3
簧载质量的转动自由度(X,Y,Z) 3
非簧载质量自由度
4
车轮旋转自由度
ห้องสมุดไป่ตู้
4
传动系旋转自由度
1
轮胎瞬态特性自由度
8
制动压力自由度
4
总数
27
Lateral G
0.5
Yaw rate—deg/s
20
10
0
0
-10
-0.5 0
A
21
10
20 -20 0
10
20
面向系统的建模
模型的复杂程度适合于底盘控制系统 的开发及整车的虚拟仿真
CarSim初步教程
CarSim应用扩展
以汽车直线行驶侧向力分析为例说明通过调节前轮定 位参数调整直线行驶侧向力的大小
Thanks for your attention!
3 3 4 4 1 8 4 27
Lateral G
0.5 20 10 0 0 -10 -0.5 0 10 20
Yaw rate—deg/s
-20 0
10
20
面向系统的建模
模型的复杂程度适合于底盘控制系统
的开发及整车的虚拟仿真 模型运算稳定 在PC机上能达到实时的运算速度 所有的模型参数都可以通过测试的手 段获取
悬架 轮胎
弹性运动学
工况及路面环境设置
Run
数据输出配置文件设置
后处理
1、动画 2、图形及数据处理
车体
动力传动及制动（概）
转向系
原理图
悬架及轮胎（重点）
C特性
K特性
注：可外接轮胎模型（例：Unitire轮胎模型）
Example
由ADAMS悬架模型，提取K&C特性，建立 CarSim整车模型悬架部分（也可通过K&C试验台 测得数据） CarSim在整车操纵稳建立起的 整车模型进行仿真 观看仿真动画，分析仿真数据曲线
CarSim Run Control
CarSim的主要结构
图形用户界面用于定义车辆的特性参 数及仿真工况
数学模型用来仿真求解
用仿真器进行三维动画回放，用绘图软件绘制结果 曲线
Vehicle
整车尺寸和外形
车体
空气动力学
传动系
发动机
液力变矩器 变速器 差速器 运动学
整车
系统
制动系 转向系
前、后悬架
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
CarSim Introduction
王晓燕
2008年2月
CarSim软件的特点
使用方便 运算迅速
有良好的扩展性 行业标准软件
仿真精确
孔辉汽车科技
后
非簧载质量自由度 簧上质量的六 个自由度 非簧载质量自由度 车轮旋转
侧偏角 前
车辆模型的简化
刚体
簧载质量 非簧载质量 车轮 发动机 总数
孔辉汽车科技
CarSim应用扩展
以汽车直线行驶侧向力分析为例说明通过调节前轮定 位参数调整直线行驶侧向力的大小
孔辉汽车科技
Thanks for your attention!
Yaw rate—deg/s
-20 0
10
20
面向系统的建模
模型的复杂程度适合于底盘控制系统
的开发及整车的虚拟仿真 模型运算稳定 在PC机上能达到实时的运算速度 所有的模型参数都可以通过测试的手 段获取
孔辉汽车科技
CarSim Run Control
孔辉汽车科技
CarSim的主要结构
图形用户界面用用仿真器进行三维动画回放，用绘图软件绘制结果 曲线
孔辉汽车科技
Vehicle
整车尺寸和外形
车体
空气动力学
传动系
发动机
液力变矩器 变速器 差速器 运动学
整车
系统
制动系 转向系
前、后悬架 孔辉汽车科技
悬架 轮胎
弹性运动学
工况及路面环境设置
孔辉汽车科技
Run
数据输出配置文件设置
孔辉汽车科技
自由度
簧载质量的移动自由度 (X,Y,Z) 簧载质量的转动自由度(X,Y,Z) 非簧载质量自由度 车轮旋转自由度 传动系旋转自由度 轮胎瞬态特性自由度 制动压力自由度 总数 3 3 4 4 1 8 4 27
1 4 4 1 10
Lateral G
0.5 20 10 0 0 -10 -0.5 0 10 20
孔辉汽车科技
后处理
1、动画 2、图形及数据处理
孔辉汽车科技
车体
孔辉汽车科技
动力传动及制动（概）
孔辉汽车科技
转向系
原理图
孔辉汽车科技
悬架及轮胎（重点）
C特性
K特性
孔辉汽车科技
注：可外接轮胎模型（例：Unitire轮胎模型）
孔辉汽车科技
Example
由ADAMS悬架模型，提取K&C特性，建立 CarSim整车模型悬架部分（也可通过K&C试验台 测得数据） CarSim在整车操纵稳定性仿真中的应用 例：建立一个“蛇形”穿杆仿真工况，对建立起的 整车模型进行仿真 观看仿真动画，分析仿真数据曲线