發(fā)布時間：2016-07-17 15:14

  本文關(guān)鍵詞：用于開發(fā)型駕駛模擬器的17自由度汽車動力學仿真的數(shù)學模型及算法，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《吉林大學》 2009年

汽車駕駛模擬器車輛動力學求解器的設(shè)計

郭學立  

【摘要】： 使用汽車動態(tài)模擬國家重點實驗室開發(fā)的29自由度模型車輛動力學模型(ASCL車輛動力學模型),開發(fā)下一代數(shù)字車輛建模與仿真、分析的綜合環(huán)境軟件NGCar,推動29自由度模型車輛動力學模型的應用。NGCar軟件要求求解器能夠根據(jù)用戶的設(shè)置,對動力學模型進行控制與仿真、輸出指定的動力車變量、計算用戶自定義的變量等;用S-函數(shù)對求解器進一步封裝,實現(xiàn)simulink下的仿真。 本文首先對一些主流車輛動力學仿真軟件的求解器及與其它軟件進行聯(lián)合仿真的實現(xiàn)方式的分析;詳細分析了CarSim求解器功能及實現(xiàn)方式,及其遵循的動力學求解器的接口規(guī)范,在功能上CarSim求解器實現(xiàn)了對實驗數(shù)據(jù)的擬合和動力學仿真控制的同時,實現(xiàn)了用戶自定義變量的計算及用戶自定義函數(shù)的調(diào)用,從而進行硬件在環(huán)仿真;在聯(lián)合仿真方面,S-函數(shù)是與Simulink進行聯(lián)合仿真的主要方式,Simulink引擎是Simulink仿真的驅(qū)動器及控制器,本文詳細分析了Simulink引擎的回調(diào)機制及回調(diào)函數(shù)的功能。 設(shè)計滿足NGCar軟件功能需求的求解器ASCLSolver,在支持對原有動力學模型參數(shù)的讀寫功能基礎(chǔ)上,實驗數(shù)據(jù)擬合求動力學參數(shù)、增加了自定義變量的計算、提供了用戶自定義方法的擴展接口;Simulink作為matlab在仿真方面的主要部分,許多軟件都可以Simulink進行聯(lián)合仿真,以便利于matlab提供的工具箱特別是控制工具箱的功能,本文設(shè)計實現(xiàn)了求解器在Simulink上進行仿真的時使用的接口程序ASCLWrapper,建立了包含ASCLWrapper的基本Simulink模型。 最后,通過試驗驗證了求解器ASCLSolver及接口程序ASCLWrapper的正確性,滿足軟件的設(shè)計要求。

【關(guān)鍵詞】：
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：U467
【目錄】：

內(nèi)容提要4-8

第1章 緒論8-12

1.1 車輛動力學仿真軟件及求解器介紹8-11

1.1.1 開發(fā)型駕駛模擬器車輛動力學仿真軟件8-9

1.1.2 車輛動力學仿真軟件CarSim9

1.1.3 其它車輛動力學仿真軟件9-11

1.2 課題的研究意義與主要內(nèi)容11-12

1.2.1 設(shè)計實現(xiàn)ASCL 車輛動力學模型的求解器11

1.2.2 求解器的Simulink 接口設(shè)計11-12

第2章 CARSIM 求解器運行機制分析12-18

2.1 CarSim 軟件介紹12-13

2.2 CARSIM 軟件的特點13-15

2.2.1 圖形化數(shù)據(jù)庫14

2.2.2 求解速度快14-15

2.2.3 后處理功能強大15

2.2.4 有效、穩(wěn)定、可靠15

2.2.5 標準化及可擴展性15

2.3 CarSim 求解器功能15-17

2.3.1 CarSim 求解器應用接口16-17

2.3.2 仿真控制文件17

2.3.3 仿真定義文件17

2.4 小結(jié)17-18

第3章 SIMULINK 引擎原理分析18-31

3.1 MATLAB/SIMULINK 介紹18-24

3.1.1 Simulink 的應用領(lǐng)域19-20

3.1.2 Simulink 內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)20-21

3.1.3 S-函數(shù)21-23

3.1.4 相關(guān)一些術(shù)語23-24

3.2 SIMULINK 系統(tǒng)仿真原理24-28

3.2.1 引擎工作過程24-26

3.2.2 初始化26

3.2.3 輸入和輸出26-27

3.2.4 使用參數(shù)27

3.2.5 使用狀態(tài)27-28

3.3 編譯器的設(shè)置28-29

3.4 小結(jié)29-31

第4章 求解器應用分析與設(shè)計31-42

4.1 引言31

4.2 求解器需求分析31-33

4.3 求解器功能分析33-37

4.3.1 仿真控制文件33-34

4.3.2 仿真定義文件34-35

4.3.3 曲線擬合35-36

4.3.4 新增變量計算36-37

4.4 求解器設(shè)計及實現(xiàn)37-41

4.4.1 求解器的應用程序接口37-39

4.4.2 新增變量計算39-40

4.4.3 數(shù)據(jù)的讀寫40-41

4.5 小結(jié)41-42

第5章 求解器SIMULINK 的接口設(shè)計42-49

5.1 引言42

5.2 求解器的SIMULINK 接口42-48

5.2.1 初始化42-45

5.2.2 迭代循環(huán)45-47

5.2.3 仿真終止47-48

5.3 求解器SIMULINK 接口的編譯48

5.4 小結(jié)48-49

第6章 調(diào)試及試驗驗證49-55

6.1 引言49

6.2 求解器調(diào)試49-51

6.2.1 調(diào)試方法49

6.2.2 調(diào)試49-51

6.3 封裝程序的調(diào)試51-53

6.3.1 調(diào)試方法51-52

6.3.2 調(diào)試52-53

6.4 結(jié)果53-54

6.5 小結(jié)54-55

第7章 全文總結(jié)55-57

參考文獻57-60

摘要60-62

ABSTRACT62-64

致謝64-65

導師及作者簡介65-66

下載全文 更多同類文獻

CAJ全文下載

(如何獲取全文？ 歡迎：購買知網(wǎng)充值卡、在線充值、在線咨詢)

CAJViewer閱讀器支持CAJ、PDF文件格式

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 孫萬軍,毛范海,萬祖基;應用虛擬產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)進行產(chǎn)品開發(fā)[J];計算機輔助設(shè)計與制造;1999年12期

2 魏孝斌,冷晟,王寧生;基于虛擬環(huán)境下的產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)研究[J];機械設(shè)計與制造;2002年03期

3 謝佩軍;計時鳴;張利;;VC++與MATLAB混合編程的探討[J];計算機應用與軟件;2006年02期

4 尹念東,王樹鳳,余群;汽車操縱穩(wěn)定性的虛擬實驗[J];汽車工程;2001年04期

5 熊堅,曾紀國,宋健;汽車操縱穩(wěn)定性虛擬仿真的研究[J];汽車工程;2002年05期

6 楊得軍 ,林柏忠 ,管欣 ,郭孔輝 ,李鉑;用于開發(fā)型駕駛模擬器的17自由度汽車動力學仿真的數(shù)學模型及算法[J];汽車技術(shù);2002年12期

7 張越今,宋健,張云清,任衛(wèi)群;多體系統(tǒng)動力學分析的兩大軟件——ADAMS和DADS[J];汽車技術(shù);1997年03期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王鵬;中國首臺汽車性能模擬器動力學模型的改進[D];吉林大學;2005年

【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 周娟利;黨智乾;;基于自調(diào)整模糊控制的直線電機矢量控制系統(tǒng)[J];安徽電氣工程職業(yè)技術(shù)學院學報;2009年03期

2 劉靈芝;;基于ADVISOR的電動汽車性能仿真研究[J];安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學院學報;2006年03期

3 孫靜靜;;頻移隨機共振在信號檢測中的應用[J];安徽大學學報(自然科學版);2010年01期

4 汪涌;龔光軍;;模型(汽車)試驗低速風洞設(shè)計[J];安徽職業(yè)技術(shù)學院學報;2011年01期

5 邊銘瑞;丁品先;;汽車曲線制動工況的軸間動態(tài)制動力分配數(shù)學模型[J];安徽工學院學報;1989年01期

6 李伯峰;韓永法;;7CBY—1型掛車液壓制動裝置的設(shè)計[J];安徽工學院學報;1991年01期

7 王其東;羊拯民;;數(shù)值方法在汽車性能預測中的應用[J];安徽工學院學報;1992年01期

8 方錫邦;;對汽車制動效能評價標準的探討[J];安徽工學院學報;1992年04期

9 張海濤;高洪;查為民;孟舒;;具有LQG控制器的主動懸架半車模型動力學分析與仿真[J];安徽工程大學學報;2012年01期

10 何敏;王建國;;自適應神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊推理系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)振動主動控制中的研究[J];安徽建筑工業(yè)學院學報(自然科學版);2006年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 曹潔;呂敬;王琪;彭慧蓮;;含滾動摩阻非光滑多體系統(tǒng)動力學方程的數(shù)值計算方法[A];第十三屆全國非線性振動暨第十屆全國非線性動力學和運動穩(wěn)定性學術(shù)會議摘要集[C];2011年

2 李韶華;楊紹普;路永婕;;三向輪胎力作用下路面的動力響應分析[A];第十三屆全國非線性振動暨第十屆全國非線性動力學和運動穩(wěn)定性學術(shù)會議摘要集[C];2011年

3 芮筱亭;戎保;;多體系統(tǒng)傳遞矩陣法研究進展[A];第十三屆全國非線性振動暨第十屆全國非線性動力學和運動穩(wěn)定性學術(shù)會議摘要集[C];2011年

4 龍威;趙彬;;精密空氣靜壓導軌組件傳動系統(tǒng)的設(shè)計與分析[A];第十五屆流體動力與機電控制工程學術(shù)會議論文集[C];2011年

5 魏道高;喬明俠;周福庚;呂召全;;汽車轉(zhuǎn)向輪主銷內(nèi)傾角設(shè)計計算[A];2004“安徽制造業(yè)發(fā)展”博士科技論壇論文集[C];2004年

6 張軍;賈瑞清;;基于DDE的Matlab與VB接口編程技術(shù)及其工程應用[A];2004“安徽制造業(yè)發(fā)展”博士科技論壇論文集[C];2004年

7 任國清;;HFC6700輕型客車制動過程的仿真計算[A];安徽省第五屆“興皖之光”青年學術(shù)年會論文集（工科卷）[C];2005年

8 王莉;杜家政;;基于狀態(tài)反饋極點配置的4WS系統(tǒng)設(shè)計及仿真[A];北京力學會第18屆學術(shù)年會論文集[C];2012年

9 胡偉明;;基于STM32純電動汽車電驅(qū)控制研究[A];“2011西部汽車產(chǎn)業(yè)·學術(shù)論壇”暨四川省汽車工程學會四屆第九次學術(shù)年會論文集[C];2011年

10 嚴思煒;郝世強;;淺談離合器分泵支架優(yōu)化設(shè)計[A];“2011西部汽車產(chǎn)業(yè)·學術(shù)論壇”暨四川省汽車工程學會四屆第九次學術(shù)年會論文集[C];2011年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 羅清林;抗強振動干擾數(shù)字渦街流量計信號處理方法研究與低功耗實現(xiàn)[D];合肥工業(yè)大學;2010年

2 劉翔宇;基于直接橫擺力矩控制的車輛穩(wěn)定性研究[D];合肥工業(yè)大學;2010年

3 尹安東;基于混合系統(tǒng)理論的混合動力客車控制策略和參數(shù)優(yōu)化研究[D];合肥工業(yè)大學;2010年

4 楊金輝;數(shù)字化PWM逆變系統(tǒng)控制關(guān)鍵技術(shù)研究及其應用[D];湖南大學;2010年

5 查云飛;類菱形車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究與分析[D];湖南大學;2010年

6 陳海衛(wèi);波輪式全自動洗衣機脫水振動與抑制機理的研究[D];江南大學;2010年

7 張紅兵;基于ARM的雙絲脈沖MIG高速焊分布式控制系統(tǒng)的研究[D];華南理工大學;2010年

8 羅石;線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主動安全預測控制策略的研究[D];江蘇大學;2010年

9 童偉;整體耦合式消扭懸架系統(tǒng)原理及其運動學和動力學研究[D];華南理工大學;2010年

10 姚廷強;球軸承多體接觸動力學研究[D];昆明理工大學;2009年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊亮;基于DSP的交流異步電動機變頻調(diào)速技術(shù)研究[D];安徽工程大學;2010年

2 張蛟龍;平面二級倒立擺的控制策略研究[D];河南理工大學;2010年

3 岳光亮;基于液壓制動行星調(diào)速軟起動系統(tǒng)的研究設(shè)計[D];山東科技大學;2010年

4 李保勇;基于時序鑒別的井下低壓供電網(wǎng)選擇性漏電保護系統(tǒng)的研究[D];山東科技大學;2010年

5 于張喜;立式刨切機機構(gòu)設(shè)計優(yōu)化[D];山東科技大學;2010年

6 劉魯艷;基于PJR-2X型噴漿機器人的開放式算法平臺研究與設(shè)計[D];山東科技大學;2010年

7 姜波;撓性驅(qū)動盤疲勞試驗臺的研制[D];長春理工大學;2010年

8 王禹;雙質(zhì)量飛輪扭轉(zhuǎn)疲勞試驗臺的研究[D];長春理工大學;2010年

9 梁鵬飛;基于數(shù)字化功能樣機的炸藥破碎機性能分析[D];長春理工大學;2010年

10 史永偉;輪式裝載機驅(qū)動橋多體動力學仿真分析[D];浙江理工大學;2010年

【二級參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 仲昕,楊汝清,徐正飛,高建華;多柔體系統(tǒng)動力學建模理論及其應用[J];機械科學與技術(shù);2002年03期

2 郭孔輝,王裕民,劉蘊博,王先成;輪胎側(cè)偏特性的半經(jīng)驗模型[J];汽車工程;1986年02期

3 郭孔輝;長春汽車研究所近年來對汽車操縱穩(wěn)定性的研究[J];汽車工程;1986年03期

4 張威,張景海,隗海林,賈洪飛;汽車動力學仿真模型的發(fā)展[J];汽車技術(shù);2003年02期

5 陸佑方;汽車柔性多體系統(tǒng)動力學建模綜述[J];汽車技術(shù);1997年05期

6 郭孔輝，，隋軍;輪胎垂直載荷分布與側(cè)向力模型及縱向力之間的關(guān)系[J];汽車研究與開發(fā);1995年01期

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 蔣英;闕正波;張競;黃培;;聚酰亞胺薄膜表面水解動力學研究[J];絕緣材料;2009年02期

2 彭云云;武書彬;;蔗渣半纖維素的熱裂解特性及動力學研究[J];造紙科學與技術(shù);2009年03期

3 彭云云;武書彬;;TG-FTIR聯(lián)用研究半纖維素的熱裂解特性[J];化工進展;2009年08期

4 徐偉箭;劉光鵬;臧陽陵;;EA/MMT納米復合材料的制備及其光固化動力學研究[J];湖南大學學報(自然科學版);2009年07期

5 姚子云;羅秉和;;硝化甘油在壓力下的熱分解動力學及機理[J];中北大學學報;1989年02期

6 章永浩;石振球;董錦泉;聞望;;煤焦與二氧化碳的氣化反應動力學[J];同濟大學學報(自然科學版);1991年02期

7 馮哲圣;盧云;楊邦朝;;交流變頻腐蝕動力學參數(shù)的時頻域測量方法[J];電子測量與儀器學報;2004年02期

8 烏云其其格;一種高溫固化環(huán)氧樹脂性能研究[J];航空材料學報;2005年05期

9 韓曉強;陳曉平;;分布活化能模型在污泥熱解特性研究中的應用[J];燃燒科學與技術(shù);2006年02期

10 柏靜儒;王擎;胡愛娟;孫佰仲;李少華;;茂名油頁巖的熱解特性[J];東北電力大學學報;2006年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 邱惠清;王嘯修;;家用小型有機垃圾生物減量化處理機菌床振動攪拌研究[A];振動利用技術(shù)的若干研究與進展——第二屆全國“振動利用工程”學術(shù)會議論文集[C];2003年

2 蔣春林;張丹楓;焦揚生;;氰酸酯樹脂催化固化動力學參數(shù)特征研究[A];復合材料——基礎(chǔ)、創(chuàng)新、高效：第十四屆全國復合材料學術(shù)會議論文集（上）[C];2006年

3 岳長濤;李術(shù)元;;影響天然氣保存的TSR反應動力學研究[A];第九屆全國化學工藝學術(shù)年會論文集[C];2005年

4 劉江江;陳呂軍;溫東輝;夏勉;李毅;何玉山;;脫氮副球菌(Paracoccus denitrificans)W12對吡啶的降解動力學研究[A];第二屆中國青年學者微生物遺傳學學術(shù)研討會論文集[C];2006年

5 李大武;李繼榮;李展超;孫挺;;升溫速率對TiH_2熱分解反應動力學的影響[A];中國化學會第26屆學術(shù)年會應用化學分會場論文集[C];2008年

6 梁清泉;;KFR-2特種飾面型防火涂料的熱解動力學分析[A];2006全國阻燃學術(shù)年會論文集[C];2006年

7 袁駟;葉康生;袁征;;《結(jié)構(gòu)力學求解器》的算法與性能——第十屆全國結(jié)構(gòu)工程學術(shù)會議特邀報告[A];第十屆全國結(jié)構(gòu)工程學術(shù)會議論文集第Ⅰ卷[C];2001年

8 曾智強;徐梁;楊大中;;α-D-葡萄糖熱分解過程分析和動力學評價[A];2003年藥物分析論壇“熱分析在藥物分析中的應用”專題學術(shù)研討會論文集[C];2003年

9 劉忠權(quán);王近中;徐瑞俊;畢武萍;戎馴彪;柳兆榮;李惜惜;;乙醛對心血管動力學參數(shù)的影響[A];全國第一屆生物力學學術(shù)會議論文匯編[C];1981年

10 李瑋;;克拉霉素熱分解機理研究及動力學參數(shù)測定[A];抗生素質(zhì)量與安全論壇論文集[C];2008年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 顧淑霞;[N];科技日報;2004年

2 周童;[N];計算機世界;2007年

3 安世亞太 雷先華;[N];中國航空報;2005年

4 ;[N];科技日報;2003年

5 ;[N];中國電子報;2009年

6 常怡勇;[N];衛(wèi)生與生活報;2008年

7 顧淑霞;[N];中國教育報;2004年

8 劉丹;[N];大眾科技報;2006年

9 本報記者　小白;[N];計算機世界;2003年

10 ;[N];中國航空報;2005年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王社平;西安市第四污水廠水質(zhì)分析及分段進水A/O生物脫氮工藝研究[D];西安建筑科技大學;2006年

2 趙永韜;恒電量脈沖瞬態(tài)響應測試技術(shù)及解析方法研究[D];華中科技大學;2005年

3 胡建杭;城市生活垃圾直接氣化熔融焚燒過程應用基礎(chǔ)研究[D];昆明理工大學;2007年

4 申小清;噻二唑類及羧酸類配位化合物的合成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)研究[D];東北師范大學;2006年

5 王君;生物質(zhì)微波裂解制備液體燃料的基礎(chǔ)研究[D];安徽理工大學;2007年

6 張記市;城市生活垃圾厭氧消化的關(guān)鍵生態(tài)因子強化研究[D];昆明理工大學;2007年

7 周愛姣;木炭曝氣生物濾池的特性及效能研究[D];華中科技大學;2008年

8 高峰;部分無鉛焊料體系的熱力學與動力學研究[D];廈門大學;2009年

9 何志偉;多氨基多硝基吡啶氮氧化物及其配方的性能研究[D];南京理工大學;2010年

10 段曉惠;有機分子體系光誘導電子轉(zhuǎn)移的理論研究[D];四川大學;2005年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 郭學立;汽車駕駛模擬器車輛動力學求解器的設(shè)計[D];吉林大學;2009年

2 楊素亮;高效苯酚降解菌的分離純化及He-Ne激光誘變育種研究[D];天津大學;2005年

3 董月云;高壓電機用環(huán)氧絕緣浸漬漆的研究[D];上海交通大學;2007年

4 魏峰;鐵強化醬油中乙二胺四乙酸鐵鈉的檢測方法及其穩(wěn)定性研究[D];河北農(nóng)業(yè)大學;2005年

5 巴利民;酶催化合成7-ADCA及動力學研究[D];北京化工大學;2005年

6 王慧欣;硫化亞鐵自燃特性的研究[D];中國海洋大學;2006年

7 孟慶榮;雙馬來酰亞胺及其與烯丙基醚化酚醛樹脂的共聚研究[D];河北工業(yè)大學;2007年

8 姜勇;米根霉和鼠李糖乳桿菌乳酸發(fā)酵工藝的研究[D];中國海洋大學;2008年

9 韓亞芬;富氧條件下煤燃燒特性的熱重法實驗研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2007年

10 楊朝陽;車輪踏面磨耗及輪徑差對高速動車組動力學性能影響研究[D];北京交通大學;2009年

  本文關(guān)鍵詞：用于開發(fā)型駕駛模擬器的17自由度汽車動力學仿真的數(shù)學模型及算法，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：72526