车辆动力学模型在仿真测试中的应用实践

1 智能驾驶浪潮下的虚拟仿真

一直以来，虚拟仿真测试对算法开发起到了巨大的降本增效作用，是车载控制器开发测试中不可或缺的一环。近年来，智能驾驶得到了蓬勃发展，将虚拟仿真测试推向了一个新的高度，国内外研究均表明，依靠实车测试已经没法满足智能驾驶测试需求，虚拟仿真将成为智能驾驶开发测试的主要手段。经纬恒润凭借多年仿真积累，积极响应时代变化，推出了一款车辆动力学仿真软件ModelBase，并依托该软件展开介绍车辆模型建模方法、基于OpenDrive的道路编辑器开发和基于OpenScenario的场景编辑器开发。

 

2 车辆模型

经纬恒润从2004年涉足车辆虚拟仿真，无论是乘用车、商用车还是特种车辆都积累了大量的仿真经验，具备对车辆模型拆分以及对各个模块建模的能力，并在长期的实践应用中不断调整和优化模型的精度。

• 乘用车、商用车、挂车车辆模型拆分方法
• 多体动力学在车辆建模中的应用
• 当前常用的悬架建模方法及公式推导
• 通用的3D空气动力学模型
• 当前常用的实时轮胎模型及公式推导
• 通用的动力传动系统以及高阶模型的应用场景分析
• 基于结构的转向系统模型及功能分析

 

3 道路场景仿真

当前市场上存在各式各样的场景仿真软件，每款软件的优势和不足各不相同，如何缩短用户选择的时间，如何快速帮用户快速在不同软件之间进行切换，场景仿真软件需要一个统一的道路和场景的标准，ASAM提供了高精地图标准OpenDrive和场景标准OpenScenario，经纬恒润快速响应变化，基于OpenDrive和OpenScenario标准开发了道路编辑器和场景编辑器，并且结合多年仿真经验对标准进行了扩展，使之可适用于车辆不同系统仿真测试。

• OpenDrive标准解读
• OpenScenario标准解读
• OpenScenario中拓展动力域、底盘域控制器测试方法

 

4 ModelBase软件介绍

ModelBase是一款综合性的车辆动力学仿真软件。可分别用于乘用车、商用车的整车电控系统的设计、测试、标定和验证。可以覆盖电控系统的整个开发周期，包括早期的算法仿真测试（MIL/SIL），控制器的硬件在环测试（HIL），半实物台架测试（如电机台架、动力系统台架、整车台架等），以及最终的车辆在环测试（VIL）。

应用领域

????整车电控系统的虚拟仿真测试，主要针对动力域、底盘域、智驾域电控系统测试

????控制器的前期标定，在仿真台架上对控制器进行参数标定

????驾驶模拟器仿真测试，为驾驶模拟器提供逼真的驾驶环境

????车辆机械部件的开发和测试，为半实物台架提供虚拟道路仿真环境

????车辆零部件选型分析与测试，如动力系统、转向系统、制动系统、悬架系统的匹配调试

????车辆理论性能分析，如车辆动力性、经济性、制动性、操稳性和平顺性分析