CarSim仿真快速入门(四)—Run Contro
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一、运行控制界面的基本控制
CarSim中的示例将“RunControl”屏幕分为三个区域,如图2所示:
仿真测试工况:Simulated Test Specifications—界面的左侧区域具有到仿真车辆或系统,测试工况以及可在仿真运行中使用的可选数据集的链接.
运行控制Run Control —界面的中央区域有一个用于开始运行的按钮和用于设置运行参数的可选控件。
输出和后处理Output&PostProcessing—界面的右侧区域具有控件,这些控件用于使用VS Visualizer观看3D动画的仿真结果以及绘制仿真输出变量。
左侧和中央区域中的数据定义将在计算机模型中使用的输入和参数。 在下次运行仿真之前,这些设置的更改才会生效。
界面布局提供了从链接的车辆或系统以及测试过程到数学模型的数据,可能还会包含更多数据。 这使与车辆或测试工况相关的规范被覆盖,从而使用户可以快速指定备用驾驶员控制和/或车辆属性。
根据用户所做的设置,“Run Control”界面可能会出现几种外观。 图3显示了一个典型的显示,其中只有基本控件可见。
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图2.Run Control界面的布局
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图3.Run Control界面(简化视图)
1.1 车辆和工况数据链接Vehicle and Procedure Data Links
Vehicle/System链接。该链接通常指向描述正在仿真的系统的数据集。链接到数据集时,它会显示VS浏览器用来识别与所选车辆数据匹配的数学模型的代码(例如,Ind_Ind)。(有关车辆代码的更多信息,请参见“Vehicle Type”部分。)
在这三种车辆仿真产品中,此链接也可以设置为轮胎数据集,在这种情况下,将运行VS Tire Tester,而不是完整的车辆仿真。
如果界面的中下部未用于显示高级用户的设置,则将与车辆数据集关联的图形显示为便于显示正在仿真哪个车辆。当建立或修改蓝色链接时,可以更改设置图像。
Procedures链接。通常用于链接到过程数据集。这种类型的数据集指定了测试过程的详细信息,包括驾驶员控制,启动和停止条件,与该过程相关的图以及可能的更多信息,例如道路和风向输入,事件序列以及动画信息。
Show more options on this screen.选中此框可查看更多用于指定数据的选项。选中后,将显示更多数据链接和更多复选框。
1.2 RunControl
运行按钮。界面这部分的外观取决于“Models”链接的类型。可能有多个按钮,通常其中一个按钮的名称中将带有单词“ Run”。例如,如果没有链接,则显示一个按钮“RunMathModel”(图3)。单击它以运行仿真测试。
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图4.使用Simulink时运行按钮
Models 下拉控件。VS浏览器在“Models”类别中包括许多界面,可用于指定RT HIL平台,第三方软件和提供模型扩展的自定义程序的接口。下拉列表(图5)用于为链接指定模型库。
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图5.选择模型库选项的下拉列表
下拉控件,用于为模拟生成的输出文件选择格式。
VS Solvers支持四种类型的输出文件(图6)。
VS格式是2014年为CarSim引入的,支持32位或64位数据。
旧版ERD格式始终为32位。
CSV格式是纯文本,可以由Microsoft Excel和其他电子表格程序读取。
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图6.输出文件类型选项的下拉菜单
Write all outputs 复选框。VS求解器可以计算成千上万的输出变量,可用于绘图和动画处理。此框用于指定将所有输出变量写入文件。如果用户正在学习软件或正在使用新的设置,而无需重复运行就可以尝试不同的仿真图形,则建议使用此方法。
如果未选中,则使用其他方法来激活变量,以便将它们写入文件,然后可用于后处理可视化。扫描将提供给VS求解器的所有数据集文件,以查找对绘图或动画所需变量的引用。这些变量将自动添加到输出文件中。对于常规工作,这是最有效的操作,因为输出文件仅包含将要绘制或用于动画的变量。
取消选中该框时,将为高级用户显示库选择控件。对于在VS Visualizer中查看所有结果的常规工作,不使用此链接。但是,该控件可用于为数据集创建蓝色链接,该链接将自定义仿真输出的编写。使用时,通常将其从I/O Channels: Write链接到数据集(图7),可以指定其感兴趣的输出。他们还可以指定自动扫描输出文件以创建要在Excel和/或MATLAB中使用的其他文件(例如CSV和MAT文件)。
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图7.未选中“ Write all output”复选框并指向指定要写入变量的数据集的链接时的外观
1.3 结果分析Analyze Results (PostProcessing)
Video按钮。单击以查看由VS Solver使用仿真交互式摄像机来计算车辆的3D运动。这将使用与仿真过程中写入输出文件的时间历史记录以及从链接的Camera数据集提供的摄像机一起启动VS Visualizer,其中包含与所选车辆和环境相关的动画形状信息。
Video + Plot按钮。单击以查看与运行关联的图和视频(图8)。此按钮将与“Video”按钮关联的所有信息以及与“Plot”按钮关联的所有信息发送到VS Visualizer。
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图8.单击Video + Plot按钮后分析结果
Setcolor复选框和颜色选择器(图9)。选中此框以显示颜色选择器。颜色选择器定义的行驶颜色会覆盖车辆的内置颜色和其他3D形状,例如视频中的轮胎力箭头。.
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图9,颜色选择器.
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图10.动画界面上的复选框为“Use run color if there is one”
链接到“Animator:Camera Setup”数据集。链接的数据集设置用于动画的摄影机视角。
下拉控件,用于指定如何保留任何运行。在Windows上运行而未连接外部工具的正常设置是,当运行新的模拟时,运行生成的所有文件将覆盖可能已经存在的所有文件。在这种情况下,仅保留最后一次运行。该选项由列表中的第一项选择:Keep Last(图11)。
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图11.保留旧运行的选项
下拉控件选择要查看的运行。
该控件显示了当前可用的所有运行(图12)。
如果仅保存了“MostRecentOutput”,则此控件只有一项:
最新输出。
否则,它将使用输出文件的根名称列出运行。
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图12.选择要查看的运行
Plot按钮. 单击以查看运行期间计算的输出变量的图。当用户单击按钮时,浏览器将扫描所有链接的数据集以查找到“Plot: Setup数据集”的链接。这些通常是在“Procedures”数据集和一些其他可以指定要绘制的变量的数据集中指定的(例如,传感器数据集,VS Command数据集)。如果由下拉列表启用,则还可以在“Run Control”屏幕上添加绘图设置。
将此信息提供给VS Visualizer,它将显示与图8(第7页)类似的视图,但没有视频.
1.4 More Plots
More plots下拉控件。使用此控件最多可在该屏幕上显示八个Plot:Setup链接(图13)。
Only these plots 复选框。选中后,当单击“Video + Plot”或“Plot”按钮时,VS Visualizer将仅显示“Run Control”屏幕上指定的绘图。该选件提供了一种仅显示感兴趣的图的快速方法,从而减少了在VS Visualizer中缩放和移动图所花费的时间。
前五个链接始终转到“Plot:Setup”库中的数据集。仅当“More plots”控件设置为大于0的数字时,这些选项才可见。
图13.显示的其他图形的其他控件
链接号6包含用于选择库的控件。它提供了来链接到通用库数据集,该数据集又可能包含到多个Plot:Setup数据集的链接。Generic VS Command库是一个常用的选择,其界面提供了指向16个Plot:Setup数据集的链接。如果可见,则数据链接7和8使用为链接6选择的相同库。只有在“More Plots”控件设置为大于5的数字时,这些链接才可见。
1.5 多仿真结果运行 Overlay Results from Other Runs
Overlay videos and plots with other runs复选框。VS Visualizer支持多次运行的视频和绘图叠加。如果选中此框(图14),则会显示五个链接,可用于指定其他运行。
图14.多次运行的叠加结果
链接到其他Run Control数据集。如果指定了其他任何运行,则视频和曲线图将在视图中显示来自与“RunControl”数据集相关联的仿真的数据,以及来自其他选定仿真的数据。
如果建立了链接并且未选中该框,则不会清除其他链接;它们是隐藏的,但未使用。如果再次选中该框,它们将重新出现并将完全激活。这使用户可以在覆盖模式和非覆盖模式之间快速切换,而无需每次都重新创建链接。
绘图仪还将处理当前VS数据库中不存在的输出文件,例如来自其他VS数据库的文件或已转换为VS,ERD或CSV格式的测试数据。每个数据链接的下拉菜单上的第三项是[Pick Output File]选项(图15);使用它来选择当前数据库中不存在的输出文件。
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1.6 模型信息Model Information
从链接到车辆/系统数据集的仿真系统图像。如果所选车辆/系统具有关联的图像,并且屏幕的中下部未选择显示高级用户的设置,则显示此图像。在建立或修改与车辆的蓝色链接时设置图像。
View 按钮和文件类型下拉列表。单击此按钮可查看与为此模拟配置的数学模型相关的更多信息。下拉列表具有选项,可根据模型为仿真设置的方式来选择VS Solver生成的不同文件(图16)。
图16.带有与当前运行关联的文件的下拉列表,可以查看
这些文件提供了有关模型和仿真结果的大量文档(表1)。第三项(所有发送到求解器或动画器的数据)是一个基于当前数据集的Run_all.par文件。所有其他文件都是在仿真过程中或单击“View”按钮时由VS Solver生成的。
如果在输出变量数据集中指定了转换,则这些控件⑦还可以访问Excel和/或MATLAB格式的输出文件(图7)。
表1.从CarSim或TruckSim中可以查看运行数据集的文件
文件类型 |
描述 |
Echo file with initial conditions |
在运行开始和结束时编写的文本文件,列出所有模型参数,表和VS命令; 结束文件 还包括所有状态变量的最终值 |
Echo file with final conditions |
|
All data sent to solver or animator |
VS Browser生成并发送到VS Solver和VS Visualizer的文本文件(有助于调试) |
Log file of parsfiles and events |
运行过程中生成的文本文件,报告已读取的文件,事件,错误等 |
Simulation results (Excel) |
运行结束后立即生成表格文件 |
Simulation results (MATLAB) |
运行结束时将MATLAB数组写入M文件 |
VS/ERD header file |
运行开始时编写的文本文件列出了所有输出变量; 用于指定如何读取二进制文件 |
State variables in math model |
文本文件列出了模型的所有状态变量为配置,包括与VS命令一起添加的那些 |
Imports into math model (text) |
该文件列出了已配置的模型中存在的所有导入变量,包括随VS Command添加的变量 |
Imports into math model (Excel) |
|
Outputs from math model (text) |
文件列出模型中存在的所有输出变量为配置,包括与VS命令一起添加的那些 |
Outputs from math model (Excel) |
|
Log file of TNO Delft-Tyre model |
如果第三方扩展名在运行中处于活动状态,则由第三方扩展名生成的文本文件 |
Log file of COSIN Ftire model |
|
Log file of AVL Cruise model |
二、运行界面的高级应用 Advanced Controls ofthe Run Screen
图17中也显示了图3中所示的所有控件,并在上一节中进行了描述。本节介绍图3中不可见的控件。
2.1 覆盖控制Overriding Controls
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图17.RunControl 界面,所有控件可见
2.2 VS求解器中的覆盖信息 Overriding Information in VS Solvers
2.3 添加可视化信息Adding Information for Visualization
2.4 其它数据Miscellaneous Data
MiscellaneousData.这些链接可以链接到许多VS Browser数据界面。 一些常用的链接是路况,VS命令以及其他动画设置,例如显示轮胎力的动画箭头。
2.5 覆盖驾驶员控制Override DriverControls
Set driver controls here. 选中此框可查看更多选项,用于指定运行的驾驶员控制的数据。仅当选中此框时,以下控件才可见。仅当选中在此界面上Show more options on this screen 时,此控件才可见。
速度/加速度选项。该下拉列表具有用于控制车速的选项(图18)。如果选择的选项暗示需要更多信息,则还会显示黄色字段和/或蓝色链接。
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制动,变速和转向的可选链接。可以设置这些指向各种驱动程序控制选项的链接,以覆盖链接的Procedures数据集中的任何设置。
2.5 实时动画Live Animation
通常,仿真比实时运行得快。通过等待求解器中的每个时间步直到在实时时钟上经过了指定时间(例如0.0005s),可以实现模拟时钟与实时之间的同步。
视频Video按钮提供仿真行为的后处理可视化;此按钮不用于实时动画。
用于选择实时动画数量的下拉控件。如果要禁用实时动画,则将数字设置为零(图17)。如果选择的数量大于一个,则必须从外部激活动画,并为每个动画师显示偏好。如果选择的数字为1,则将出现另外两个控件来控制动画器的启动和停止(图20,图21)。
图20.用于选择实时动画数量的下拉控件
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图21.控制何时有一个实时动画
2.6 设定时间步长Set Time Step
在“Preferences”界面上设置时间步长默认值(要查看此界面,请从“Tools”菜单中选择“Preferences”)。如果在用于仿真的数据集中未指定其他值,将使用这些值。
可以在所有“Models”界面上设置时间步长值,例如用于指定Simulink模型的界面。当使用需要特定时间步长的外部模型(对于其他运行而言不一定是标准步长)时,这可能是必要的。在链接的“Models”数据集中指定的时间步长将覆盖“Preferences”数据集中的值。
可以在“RunControl”屏幕上设置时间步长值。此处指定的时间步长将覆盖所有其他值。
Set time step here. 选中此框以查看数据字段,以设置数值积分和输出文件的时间步长。
2.6 覆盖时间和距离设置 Override Time andDistance Settings
覆盖时间和位移的选项的下拉列表。该列表有五个选项(图22)。基于此选择,适当的控件将显示在下方。
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时间的开始和结束值(关键字= TSTART,TSTOP)。开始运行时,时间将设置为此处指定的值。通常为零,但如果需要,可以使用其他值。
车辆在路径上的位置,由位移定义。VS数学模型支持用于设置初始条件的三种可能的位移定义:
如果将内置的闭环路径跟随器选项设置为使用独立的驾驶员参考路径,则初始位移从驾驶员参考路径获取(由参数PATH_ID_DM指定).
否则,如果运行涉及“Road: 3D Surface (All Properties)”库中的道路数据集,则从道路参考线获取初始位移。
否则,将使用初始位移来设置车辆的大地坐标X。
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图23.如果未将位移用作停止条件,请指定行进方向
2.6 Continue from an Existing Run
Advanced settings复选框。该复选框用, , 和 三个控件替换当前的车辆图形(图17,图24)。为了继续运行或为了快速研究或诊断而覆盖设置,必须进行检查此设置。
Continue from anexisting run 连接. 该链接可用于开始新的运行,该运行从现有运行的最终条件开始继续。如果进行了新的运行,则在从该数据界面读取任何输入之前,VS解算器将读取旧运行的所有模型参数和输入,从而重复相同的车辆,过程和其他条件。还读取其他运行的最终条件,以完全定义新运行开始时数学模型的状态,以匹配上一次运行结束时的状态。
在此示例中,用作输入的文件是为运行而编写的End文件,标题为A。QS DLC stop@ 3s。如果要查看此链接的“结束”文件,请遵循上一轮的链接,选择具有最终条件的Echo文件,然后单击该数据集的“查看”按钮。
连续运行的典型设置
在此页面上指定的任何输入都将覆盖前一次运行的数据。
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图24.从现有运行继续的示例运行
如果没有Procedure数据集,则可能没有任何预设图。有两种查看数据集图的方法,例如:
如果用户要查看原始运行(例如,A. QS DLC stop@3s)和连续运行(B.QSDLCcontinue)的数据叠加,则VS Visualizer将获得叠加运行的绘图设置( 例如A. QS DLC stop @ 3s)并使用它们。
用户还可以使用“Run Control”界面上的绘图控件来指定感兴趣的绘图。
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图25.涉及连续的两次运行的图
2.7 使用Simulink继续运行Continuing a run using Simulink
Need animationshapes复选框。仅当链接到现有Run Control数据集时,此复选框才可见。选中此框后,它将使用上一次运行中使用的所有形状,包括车辆,道路和天空。如果新运行已经通过车辆链接和道路数据集获得了动画数据,则应取消选中此框。
2.8 覆盖其它数据Overriding Miscellaneous Data
覆盖数据字段。这是可以设置任何参数的字段。每行文本的格式应由参数名称,空格,参数值或公式组成。该字段可以包含VS Solver可以识别的任何文本。使用“View”按钮查看一个文件,该文件列出了所有可以指定。
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图26.使用分离器控件加宽其他黄色字段
Overriding data链接 该链接可用于VS浏览器中的大多数界面。链接的数据将在界面上的所有其他数据之后读取,并将覆盖任何先前指定的值。
三 与VS 求解器通信 Communication with theVS Solvers
3.1 用于仿真测试的文件Files for a Simulated Test
如果这是从“Run Control”数据集中进行的第一次运行,则VS浏览器将创建一个新的结果文件夹,其中将包含VS Solver读取和写入的文件。
运行仿真时,VS Browser将创建两个新文件:
a. 它从位于数据库的许多文件夹中的所有链接的数据集收集信息,并使用该信息创建一个名为Run_all.par的扩展Parsfile。该文件被写入步骤1中创建的文件夹。
3. VS 浏览器加载VS Solver DLL,命令其运行,并在运行完成后卸载DLL文件。VS求解器生成的所有输出文件都将写入步骤1中创建的“结果”文件夹。
VS浏览器有一个菜单命令来查看在步骤1中创建的Results文件夹(图27)。图28显示了典型运行的Results文件夹。新文件夹本身位于名为“结果”的文件夹中。它的名称为Run_uuid,其中uuid是用于命名运行控制数据集的通用唯一ID号。在此示例中,数据集的uuid为6cb07365-…,这也是文件夹名称的一部分。在此示例中,在上面的步骤2a中创建的输入文件名为Run_all.par。
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图27.菜单命令以查看Run Control数据集的Results文件夹
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图28.每个运行控制数据集都链接到带有仿真结果的文件夹
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图29.保留5个仿真时的Results文件夹
3.2 车辆类型
未经作者许可,禁止转载
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