CarSim
CarSim to komercyjny pakiet oprogramowania, który przewiduje osiągi pojazdów w odpowiedzi na elementy sterujące kierowcy (kierowanie, przepustnica, hamulce, sprzęgło i zmiana biegów) w danym środowisku (geometria drogi, współczynniki tarcia, wiatr). CarSim jest produkowany i dystrybuowany przez amerykańską firmę Mechanical Simulation Corporation, przy użyciu technologii opracowanej w University of Michigan Transportation Research Institute (UMTRI) w Ann Arbor w stanie Michigan .
Z oprogramowania korzysta ponad 30 producentów samochodów ( General Motors , Toyota , Honda , Ford itp.), ponad 60 dostawców oraz ponad 150 laboratoriów badawczych i uniwersytetów. Modele matematyczne symulują testy fizyczne, aby umożliwić inżynierom przeglądanie wyników podobnych do wyników testów, ale które można uzyskać w sposób powtarzalny, bezpieczny i znacznie szybszy niż w przypadku testów fizycznych. Modele symulacyjne są często wykorzystywane do oceny projektów pojazdów, które jeszcze nie zostały zbudowane. Wyniki są wizualizowane za pomocą animacji, wykreślane do analizy lub eksportowane do innego oprogramowania w celu analizy przy użyciu tych samych metod, które są stosowane do danych z testów fizycznych.
Modele matematyczne replikują zachowanie na poziomie systemu z dużą wiernością. Zawierają one główne efekty, które określają, w jaki sposób opona styka się z drogą oraz w jaki sposób siły z interfejsu opona/droga są przenoszone przez zawieszenie na podwozie. Nie mają jednak szczegółów dotyczących połączeń powiązań ani zgodności struktury. Modele były wielokrotnie sprawdzane przez producentów pod kątem odtwarzania ogólnych ruchów pojazdu potrzebnych do oceny prowadzenia, stabilności kierunkowej i przechyłu, hamowania i przyspieszania. Z drugiej strony nie zawierają szczegółów komponentów potrzebnych do określenia trwałości, zmęczenia materiału lub drgań o wysokiej częstotliwości.
Modele matematyczne są generowane za pomocą symbolicznego generatora kodu wieloczłonowego o nazwie VehicleSim Lisp (pierwotnie nazwanego AutoSim), który został opracowany przez jednego z założycieli firmy w UMTRI. Kod generowany maszynowo jest wysoce zoptymalizowany w celu uzyskania szybkich obliczeń, dzięki czemu modele matematyczne działają znacznie szybciej niż w czasie rzeczywistym. Począwszy od 1998 roku, wersje CarSim w czasie rzeczywistym są dostępne do testowania sprzętu w pętli (HIL). Modele matematyczne są używane bezpośrednio w ponad 350 symulatorach jazdy, aby zapewnić modele fizyczne, które zostały sprawdzone w większości interesujących warunków.
Główne zastosowania oprogramowania CarSim to:
- Inżynierowie testowi symulują setki testów z wyprzedzeniem, aby zidentyfikować problemy lub przejrzyście projekty, które nie wykazują żadnych problemów.
- Twórcy zaawansowanych elementów sterowania (hamulce, stabilność, trakcja itp.) testują swoje symulowane projekty sterowania na symulowanym pojeździe. W tych aplikacjach CarSim symuluje podstawowe dynamiczne zachowanie pojazdu jako wtyczka do oprogramowania do projektowania kontrolerów, takiego jak Simulink (firmy Mathworks ), LabVIEW (firmy National Instruments ), Activate (firmy solidThinking ) lub niestandardowego kodu ( MATLAB , Visual Basic, C/C++ itp.)
- Producenci i dostawcy samochodów testują rzeczywisty sprzęt kontrolera za pomocą systemów HIL działających w czasie rzeczywistym.
- Naukowcy i inni używają modeli matematycznych CarSim w symulatorach jazdy , od tanich systemów wykorzystujących kontroler gier do pełnowymiarowych dużych symulatorów ruchu, takich jak symulator Toyoty .
Ta sama technologia jest używana w BikeSim, programie do symulacji dynamiki motocykla i skutera, oraz w TruckSim, używanym do symulacji dynamiki pojazdów użytkowych z podwójnymi oponami, przyczepami i więcej niż dwiema osiami na jednostkę.