[發明專利]多軟件聯合仿真系統

在審

• 申請號: 202010583074.8
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111913405A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 田寅;付云驍;唐海川;樊玉明
• 申請（專利權）人: 中車工業研究院有限公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李文清

1.一種多軟件聯合仿真系統，其特征在于，包括：車輛動力學仿真模型、車輛動力學參數獲取模型、數據傳輸接口模型和控制器仿真模型，其中：

所述車輛動力學仿真模型，用于構建能夠產生車輛動力學參數的一個或多個仿真模型；

所述車輛動力學參數獲取模型，用于通過對所述車輛動力學仿真模型的監測，獲取所述車輛動力學仿真模型產生的車輛動力學參數，并將獲取的車輛動力學參數通過所述數據傳輸接口模型傳輸至所述控制器仿真模型；

所述控制器仿真模型，用于根據預設控制算法對輸入至自身的車輛動力學參數進行仿真控制，生成控制參數，并將生成的控制參數通過所述數據傳輸接口模型傳輸至所述車輛動力學仿真模型，以使得所述車輛動力學仿真模型根據所述控制參數對所述一個或多個仿真模型進行控制，以實現控制結果的仿真。

2.根據權利要求1所述的多軟件聯合仿真系統，其特征在于，所述車輛動力學仿真模型，用于構建能夠產生車輛動力學參數的轉向架仿真模型、車輛系統仿真模型和輪對-軌道耦合仿真模型中的一種或多種。

3.根據權利要求1所述的多軟件聯合仿真系統，其特征在于，所述車輛動力學仿真模型采用Simpack實現建模；相應地，所述車輛動力學參數獲取模型采用Simpack中的觀測器實現，由Simpack中的觀測器采集所述車輛動力學仿真模型產生的車輛動力學參數。

4.根據權利要求3所述的多軟件聯合仿真系統，其特征在于，所述數據傳輸接口模型采用Matlab實現，通過Matlab中的Simulink與Simpack的Simat聯合仿真機制，獲取Simpack中的觀測器采集的車輛動力學參數，并通過matlab內置函數set_param調整Simulink接口模型的參數，實現對車輛動力學參數的讀取，并將讀取的車輛動力學參數傳輸至所述控制器仿真模型。

5.根據權利要求4所述的多軟件聯合仿真系統，其特征在于，所述控制器仿真模型采用Python實現，用于根據預設控制算法對輸入至自身的車輛動力學參數進行仿真控制，生成控制參數，并將生成的控制參數通過Python輸出至Matlab，再通過Matlab中的Simulink傳遞到采用Simpack實現的車輛動力學仿真模型。

6.根據權利要求5所述的多軟件聯合仿真系統，其特征在于，Matlab將采用Simpack實現的車輛動力學仿真模型中的車輛動力學參數編碼成Python可解析的數據格式，并通過UDP傳輸模式傳輸至采用Python實現的控制器仿真模型中；

采用Python實現的控制器仿真模型輸出的控制參數被編碼成matlab可接受的數據格式，通過UDP傳輸模式傳輸至Matlab，再經過Matlab解析成Simpack可用的數據格式，通過Simat傳遞到采用Simpack實現的車輛模型中。

7.根據權利要求4所述的多軟件聯合仿真系統，其特征在于，所述數據傳輸接口模型在將讀取的車輛動力學參數傳輸至所述控制器仿真模型之前，還用于：

根據預設的數據預處理算法對讀取的車輛動力學參數進行預處理；其中，所述預處理包括：參數格式的編碼、解碼轉換以及統計計算；

相應地，所述數據傳輸接口模型將預處理后的車輛動力學參數傳輸至所述控制器仿真模型。

8.根據權利要求1所述的多軟件聯合仿真系統，其特征在于，所述控制器仿真模型，用于：采用車輛姿態辨識算法對輸入至自身的車輛動力學參數進行車輛位姿判別的仿真控制；

其中，采用車輛姿態辨識算法對輸入至自身的車輛動力學參數進行車輛位姿判別的仿真控制，包括：

采用四元數法進行位姿坐標變換，將獲取的車輛位姿參數轉換成以地面絕對坐標系為參照系的車輛位姿信息，并通過對車輛的位姿信息提取統計量，導入全連接神經網絡進行模式識別，給出車輛位姿判別信息。