技術(shù)分享 | 使用TSMaster從零打造車(chē)輛控制器HIL實(shí)時(shí)仿真系列3-脫離RT的車(chē)輛模型的實(shí)時(shí)仿真

今天我們基于TSMaster HIL實(shí)時(shí)仿真系列第三章節。在上一章節我們介紹了如何自動(dòng)生成ECU的嵌入式代碼，并且集成到于TSMaster的實(shí)時(shí)運行環(huán)境中。從這一章節開(kāi)始，我們繼續介紹如何與我們的ECU算法進(jìn)行數據層面的交互。

一、脫離RT的實(shí)時(shí)仿真

不論我們的ABS算法是處在TSMaster的小程序中，還是處在真實(shí)的ECU硬件中，它的運行必然都需要輸入外部環(huán)境給它提供的輪速等信號，它的輸出也必然要施加到外部的環(huán)境中，這里的外部環(huán)境就是指整車(chē)以及其他的控制器。很明顯，我們需要一個(gè)整車(chē)模型來(lái)參與仿真的過(guò)程，通常意義上，這個(gè)整車(chē)模型就是CarSim的RT版本。

基于第一章節的實(shí)時(shí)性探討，我們同樣可以使用非RT版本的CarSim，而僅僅通過(guò)實(shí)時(shí)調用CarSim相關(guān)的API函數，將整車(chē)模型搬到個(gè)人電腦上來(lái)運行。

二、Carsim Controller

在這個(gè)例子中用到了我們專(zhuān)門(mén)為CarSim打造的CarSim Controller，它相當于CarSim的RT版本，具有在個(gè)人電腦上高精度的仿真車(chē)輛模型的能力。

我們首先通過(guò)CarSim Controller打開(kāi)CarSim的自動(dòng)化實(shí)例，選定CarSim中需要運行的車(chē)輛模型配置，在此我們同樣使用的是對開(kāi)路面，可以看到左側是高附右側是低附的灑水瓷磚。

我們再切換回CarSim Controller中，點(diǎn)擊運行按鈕，就可以實(shí)時(shí)的看到仿真的運行過(guò)程了。

當前我們看到車(chē)輛正在緩慢的前進(jìn)，這是由于車(chē)輛處于怠速狀態(tài)的緣故。我們切換到輸入接口表中在這里可以瀏覽CarSim的流量接口變量，這相當于Simulink中的CarSim’s function inputs。我們過(guò)濾一下已經(jīng)分配的接口變量，就可以看到我們預先配置的油門(mén)以及自動(dòng)等輸入。我們可以通過(guò)界面也可以通過(guò)API來(lái)實(shí)時(shí)控制這個(gè)車(chē)輛模型。

如果我們想要停止給油門(mén)，并且給左前輪施加自動(dòng)壓力，例如15兆帕的自動(dòng)壓力，切換到視頻中可以看到左前輪抱死，而其他車(chē)輪還在正常的滾動(dòng)，以上便是車(chē)輛動(dòng)力學(xué)的手動(dòng)控制功能。

三、TSMaster對模型的自動(dòng)控制

我們當然可以通過(guò)TSMaster對車(chē)輛模型施加可重現的自動(dòng)控制，這就需要TSMaster加載一個(gè)CarSim Controller的客戶(hù)端，CarSim engine小程序庫。

我們點(diǎn)開(kāi)小程序庫，可以看到CarSim engine的小程序庫有一系列自動(dòng)控制的API函數，他們負責完成CarSim車(chē)輛各類(lèi)參數的自動(dòng)修改、動(dòng)力學(xué)模型實(shí)時(shí)控制等等一些列無(wú)人值守的自動(dòng)化命令。從而實(shí)現僅僅使用個(gè)人電腦就可以執行CarSim RT等實(shí)時(shí)仿真的功能。而基于個(gè)人電腦直接運行HIL的好處是顯而易見(jiàn)的，各類(lèi)參數的配置和部署都在本地，對比傳統HIL的部署可以說(shuō)是瞬間完成。

而基于TSMaster的軟件平臺，我們就可以輕易的干預ECU算法中的任意變量。需要說(shuō)明的是CarSim Controller僅僅是將一個(gè)動(dòng)力學(xué)軟件CarSim做到實(shí)時(shí)控制的千萬(wàn)種方法中的一種?；诖嗽?，同樣可以實(shí)現Carmaker等等其他動(dòng)力學(xué)軟件的實(shí)時(shí)控制。