CarSim
CarSim är ett kommersiellt mjukvarupaket som förutsäger prestandan hos fordon som svar på förarkontroller (styrning, gas, bromsar, koppling och växling) i en given miljö (väggeometri, friktionskoefficienter, vind). CarSim produceras och distribueras av ett amerikanskt företag, Mechanical Simulation Corporation, med hjälp av teknik som har sitt ursprung vid University of Michigan Transportation Research Institute (UMTRI) i Ann Arbor, Michigan .
Programvaran används av över 30 biltillverkare ( General Motors , Toyota , Honda , Ford , etc.), över 60 leverantörer och över 150 forskningslabb och universitet. Matematiska modeller simulerar fysiska tester så att ingenjörer kan se resultat som liknar testresultat, men som kan erhållas upprepade gånger, säkert och mycket snabbare än vad som är möjligt med fysiska tester. Simuleringsmodellerna används ofta för att utvärdera fordonskonstruktioner som ännu inte har byggts. Resultaten visualiseras via animering, plottas för analys eller exporteras till annan programvara för analys med samma metoder som tillämpas på fysiska testdata.
Matematiska modeller replikerar beteende på systemnivå med hög tillförlitlighet. De innehåller de viktigaste effekterna som avgör hur däcket kommer i kontakt med vägen och hur krafter från gränssnittet mellan däck och väg överförs genom fjädringen till chassit. De har dock inga detaljer om länkkopplingar eller strukturöverensstämmelse. Modellerna har validerats upprepade gånger av tillverkare för att reproducera övergripande fordonsrörelser som behövs för att utvärdera hantering, riktnings- och rullstabilitet, bromsning och acceleration. Å andra sidan innehåller de inte komponentdetaljer som behövs för att bestämma hållbarhet, trötthet eller högfrekventa vibrationer.
Matematiska modeller genereras med en symbolisk kodgenerator för flera kroppar som heter VehicleSim Lisp (ursprungligen kallad AutoSim) som utvecklades av en av företagets grundare på UMTRI. Den maskingenererade koden är mycket optimerad för att uppnå snabb beräkning, så att de matematiska modellerna körs mycket snabbare än i realtid. Från och med 1998 har realtidsversioner av CarSim varit tillgängliga för att testa hårdvara i slingan (HIL). De matematiska modellerna används direkt i över 350 körsimulatorer för att tillhandahålla fysikmodeller som har validerats under de flesta förhållanden av intresse.
Huvudapplikationerna för CarSim-mjukvaran är:
- Testingenjörer simulerar hundratals tester i förväg för att identifiera problem eller tydliga konstruktioner som inte visar några problem.
- Utvecklare av avancerade kontroller (bromsar, stabilitet, dragkraft, etc.) testar sina simulerade kontrollkonstruktioner med det simulerade fordonet. I dessa applikationer simulerar CarSim det grundläggande fordonsdynamiska beteendet som en plug-in till kontrollprogramvara som Simulink (från Mathworks ), LabVIEW (från National Instruments ), Activate (från solidThinking ) eller anpassad kod ( MATLAB , Visual Basic, C/C++, etc.)
- Biltillverkare och leverantörer testar den faktiska styrenhetens hårdvara med hjälp av HIL-system i realtid.
- Forskare och andra använder CarSims matematiska modeller i körsimulatorer , allt från lågkostnadssystem som använder spelkontroller till fullskaliga stora rörelsesimulatorer som Toyota -simulatorn.
Samma teknik används i BikeSim, ett program för att simulera motorcykel- och skoterdynamik, och TruckSim, som används för att simulera dynamik hos kommersiella fordon med dubbla däck, släp och mer än två axlar per enhet.