[發(fā)明專利]多軟件聯(lián)合仿真系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010583074.8
• 申請(qǐng)日: 2020-06-23
• 公開（公告）號(hào): CN111913405A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田寅;付云驍;唐海川;樊玉明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中車工業(yè)研究院有限公司
• 主分類號(hào): G05B17/02
• 分類號(hào): G05B17/02
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 李文清

本發(fā)明實(shí)施例提供一種多軟件聯(lián)合仿真系統(tǒng)，系統(tǒng)包括：車輛動(dòng)力學(xué)仿真模型，用于構(gòu)建能夠產(chǎn)生車輛動(dòng)力學(xué)參數(shù)的一個(gè)或多個(gè)仿真模型；車輛動(dòng)力學(xué)參數(shù)獲取模型，用于通過(guò)對(duì)車輛動(dòng)力學(xué)仿真模型的監(jiān)測(cè)，獲取車輛動(dòng)力學(xué)仿真模型產(chǎn)生的車輛動(dòng)力學(xué)參數(shù)，并將獲取的車輛動(dòng)力學(xué)參數(shù)通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸接口模型傳輸至控制器仿真模型；控制器仿真模型，用于根據(jù)預(yù)設(shè)控制算法對(duì)輸入至自身的車輛動(dòng)力學(xué)參數(shù)進(jìn)行仿真控制，生成控制參數(shù)，并將生成的控制參數(shù)通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸接口模型傳輸至車輛動(dòng)力學(xué)仿真模型，以使得車輛動(dòng)力學(xué)仿真模型根據(jù)控制參數(shù)對(duì)一個(gè)或多個(gè)仿真模型進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)控制結(jié)果的仿真，從而可用于檢驗(yàn)車輛模型在仿真環(huán)境下的動(dòng)力學(xué)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多軟件聯(lián)合仿真系統(tǒng)。

背景技術(shù)

由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，在對(duì)車輛動(dòng)力學(xué)性能的研究中，各廠商要在短時(shí)間開發(fā)出即滿足用戶需求同時(shí)可以給廠家?guī)?lái)利益的產(chǎn)品，就需要通過(guò)多軟件聯(lián)合建模仿真這樣的有效途徑，車輛仿真系統(tǒng)對(duì)分析車輛的動(dòng)力學(xué)性能非常有利，可以進(jìn)行不同設(shè)計(jì)方案的比較，但是現(xiàn)有的仿真系統(tǒng)絕大多數(shù)不能形成閉環(huán)仿真，不能用于檢驗(yàn)新型車輛的控制策略，從而無(wú)法用于觀測(cè)車輛動(dòng)力學(xué)性能改善效果，進(jìn)而無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛動(dòng)力學(xué)性能的改進(jìn)和完善，同時(shí)由于對(duì)控制算法的研究不夠，設(shè)計(jì)出的仿真系統(tǒng)與實(shí)際系統(tǒng)特性仿真存在較大差別。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種多軟件聯(lián)合仿真系統(tǒng)。

具體地，本發(fā)明實(shí)施例提供了以下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種多軟件聯(lián)合仿真系統(tǒng)，包括：車輛動(dòng)力學(xué)仿真模型、車輛動(dòng)力學(xué)參數(shù)獲取模型、數(shù)據(jù)傳輸接口模型和控制器仿真模型，其中：

所述車輛動(dòng)力學(xué)仿真模型，用于構(gòu)建能夠產(chǎn)生車輛動(dòng)力學(xué)參數(shù)的一個(gè)或多個(gè)仿真模型；

所述車輛動(dòng)力學(xué)參數(shù)獲取模型，用于通過(guò)對(duì)所述車輛動(dòng)力學(xué)仿真模型的監(jiān)測(cè)，獲取所述車輛動(dòng)力學(xué)仿真模型產(chǎn)生的車輛動(dòng)力學(xué)參數(shù)，并將獲取的車輛動(dòng)力學(xué)參數(shù)通過(guò)所述數(shù)據(jù)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(jù)預(yù)設(shè)控制算法對(duì)輸入至自身的車輛動(dòng)力學(xué)參數(shù)進(jìn)行仿真控制，生成控制參數(shù)，并將生成的控制參數(shù)通過(guò)所述數(shù)據(jù)傳輸接口模型傳輸至所述車輛動(dòng)力學(xué)仿真模型，以使得所述車輛動(dòng)力學(xué)仿真模型根據(jù)所述控制參數(shù)對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)仿真模型進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)控制結(jié)果的仿真。

進(jìn)一步地，所述車輛動(dòng)力學(xué)仿真模型，用于構(gòu)建能夠產(chǎn)生車輛動(dòng)力學(xué)參數(shù)的轉(zhuǎn)向架仿真模型、車輛系統(tǒng)仿真模型和輪對(duì)-軌道耦合仿真模型中的一種或多種。

進(jìn)一步地，所述車輛動(dòng)力學(xué)仿真模型采用Simpack實(shí)現(xiàn)建模；相應(yīng)地，所述車輛動(dòng)力學(xué)參數(shù)獲取模型采用Simpack中的觀測(cè)器實(shí)現(xiàn)，由Simpack中的觀測(cè)器采集所述車輛動(dòng)力學(xué)仿真模型產(chǎn)生的車輛動(dòng)力學(xué)參數(shù)。

進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)傳輸接口模型采用Matlab實(shí)現(xiàn)，通過(guò)Matlab中的Simulink與Simpack的Simat聯(lián)合仿真機(jī)制，獲取Simpack中的觀測(cè)器采集的車輛動(dòng)力學(xué)參數(shù)，并通過(guò)matlab內(nèi)置函數(shù)set_param調(diào)整Simulink接口模型的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛動(dòng)力學(xué)參數(shù)的讀取，并將讀取的車輛動(dòng)力學(xué)參數(shù)傳輸至所述控制器仿真模型。

進(jìn)一步地，所述控制器仿真模型采用Python實(shí)現(xiàn)，用于根據(jù)預(yù)設(shè)控制算法對(duì)輸入至自身的車輛動(dòng)力學(xué)參數(shù)進(jìn)行仿真控制，生成控制參數(shù)，并將生成的控制參數(shù)通過(guò)Python輸出至Matlab，再通過(guò)Matlab中的Simulink傳遞到采用Simpack實(shí)現(xiàn)的車輛動(dòng)力學(xué)仿真模型。

進(jìn)一步地，Matlab將采用Simpack實(shí)現(xiàn)的車輛動(dòng)力學(xué)仿真模型中的車輛動(dòng)力學(xué)參數(shù)編碼成Python可解析的數(shù)據(jù)格式，并通過(guò)UDP傳輸模式傳輸至采用Python實(shí)現(xiàn)的控制器仿真模型中；