【技術實現步驟摘要】
本申請涉及車輛仿真，尤其涉及一種車輛仿真控制方法及相關裝置。
技術介紹
1、通過硬件在環（hardware-in-the-loop，hil）仿真可以對車輛進行仿真測試。
2、在對車輛進行hil仿真中，需要對車輛的車體進行建模，以在hil仿真過程中基于車體建模模擬車體的運動狀態。目前，在車體建模過程中會將整個車體簡化為一個剛體處理，但是這忽略了車體在受力下產生的彎曲形變，導致hil仿真過程中計算出的車體的狀態數據存在較大誤差，從而影響到了車輛仿真的精準度。
技術實現思路
1、鑒于上述問題，本申請提供了一種車輛仿真控制方法及相關裝置，以在車輛仿真測試過程中，更為準確地仿真出車輛中車體的狀態，減少由于車體的狀態數據存在較大誤差而影響到車輛仿真的精準度的情況。
2、一方面，本申請提供了一種車輛仿真控制方法，應用于仿真控制設備，所述仿真控制設備中部署有車輛的車體建模模型，所述車體建模模型用于表征所述車輛的車體中的前車體和后車體之間的動力學關系，在所述動力學關系中所述后車體只能相對所述前車體繞目標方向轉動，所述目標方向為由前車體的尾部指向所述前車體的車頭的方向，所述方法包括：
3、在所述車輛的仿真測試過程中，確定待施加到所述前車體和后車體上的受力數據，所述受力數據為基于所述車輛中的車輛控制器發出的測試控制信號確定的；
4、確定當前時刻所述前車體的第一狀態數據和所述后車體的第二狀態數據；
5、基于所述第一狀態數據、第二狀態數據和受力數據
6、在一種可能的實現方式中，所述車體建模模型是在以車體的前車體和后車體為剛體系統的兩個剛體，且所述前車體與所述后車體之間通過能夠繞所述目標方向旋轉的扭轉彈簧和扭轉阻尼元件連接為前提，采用多體動力學理論建模得到的；
7、其中，所述扭轉彈簧的剛度系數為所述車體繞所述目標方向旋轉的旋轉剛度；
8、所述扭轉阻尼元件的阻尼系數為所述車體繞所述目標方向旋轉的旋轉阻尼。
9、在又一種可能的實現方式中，所述第一狀態數據至少包括：所述前車體的第一運動參數，所述第二狀態參數至少包括：所述后車體的第二運動參數；
10、所述基于所述第一狀態數據、第二狀態數據和受力數據，利用所述車體建模模型表征的所述動力學關系，確定所述前車體的第三狀態數據和所述后車體的第四狀態數據，包括：
11、基于所述第一運動參數、第二運動參數和受力數據，利用所述車體建模模型表征的動力學關系，確定所述前車體的第一運動參數的微分以及所述后車體相對前車體繞所述目標方向旋轉的角速度的微分；
12、基于所述第一狀態數據、第二狀態數據、所述前車體的第一運動參數的微分以及所述后車體相對前車體繞所述目標方向旋轉的角速度的微分，確定所述前車體的第三狀態數據和所述后車體的第四狀態數據。
13、在又一種可能的實現方式中，所述車體建模模型包括所述前車體和后車體之間的動力學方程，所述動力學方程包括：
14、前車體和后車體對應的廣義質量矩陣、自由度微分的轉置、前車體的第一運動參數、后車體的第二運動參數以及前車體和后車體的受力數據之間的第一動力方程；
15、所述廣義質量矩陣、前車體和后車體對應的質量張量矩陣、前車體和后車體對應的慣性張量矩陣、所述扭轉彈簧的剛度系數、所述扭轉阻尼元件的阻尼系數、前車體的第一運動參數以及后車體的第二運動參數之間的第二動力方程；
16、其中，所述自由度微分包括：所述第一運動參數的微分，以及所述后車體相對前車體繞所述目標方向旋轉的角速度的微分；
17、所述基于所述第一運動參數、第二運動參數和受力數據，利用所述車體建模模型表征的動力學關系，確定所述前車體的第一運動參數的微分以及所述后車體相對前車體繞所述目標方向旋轉的角速度的微分，包括：
18、基于所述前車體的第一運動參數、所述后車體的第二運動參數以及所述受力數據，利用所述第一動力方程和所述第二動力方程，確定所述前車體的第一運動參數的微分以及所述后車體相對前車體繞所述目標方向旋轉的角速度的微分。
19、在又一種可能的實現方式中，所述第一動力方程為：
20、；
21、其中，為前車體和后車體的廣義質量矩陣；
22、為自由度微分的轉置，；
23、為廣義力矩陣，；
24、；
25、；
26、；
27、；
28、；
29、；
30、；
31、；
32、其中，所述自由度微分包括：的微分，的微分，的微分，的微分，的微分，的微分，以及的微分；
33、其中，、和分別為所述前車體的質心在第一坐標系的、和三個坐標軸方向上的速度，所述第一坐標系為以所述目標方向為軸正方向構建的坐標系；
34、、和分別為所述前車體繞所述第一坐標系的、和三個坐標軸的角速度；
35、、和分別為所述后車體的質心在所述第一坐標系的、和三個坐標軸方向上的速度；
36、、和分別為所述后車體相對所述前車體繞所述第一坐標系的、和三個坐標軸旋轉的角速度；
37、為單位向量；
38、為在將所述受力數據施加到所述前車體和所述后車體后，所述前車體和后車體之間繞所述坐標軸方向的扭矩；
39、是所述扭轉彈簧的剛度系數；
40、是在將所述受力數據施加到所述前車體和所述后車體后，所述后車體相對所述前車體繞所述坐標軸方向的旋轉角度；
41、為所述扭轉阻尼元件的阻尼系數；
42、和分別為所述前車體受到的外部力和外部扭矩；
43、和分別為所述后車體受到的外部力和外部扭矩；
44、所述第二動力方程為：
45、；
46、其中，所述為前車體和后車體對應的質量張量矩陣，為前車體和后車體對應的慣量張量矩陣；
47、其中，所第一運動參數包括：、、、、和，所述第二運動參數包括：、、、、和；
48、所述受力數據包括：、、和。
49、在又一種可能的實現方式中，所述確定當前時刻所述前車體的第一狀態數據和所述后車體的第二狀態數據，包括：
50、獲得當前時刻所述前車體在第一坐標系中的第一狀態數據以及所述后車體在第二坐標系中的后車狀態數據，所述第一坐標系為基于所述前車體構建的坐標系，所述第二坐標系基于所述后車體構建的坐標系；
51、將所述后車狀態數據轉換為所述后車體在所述第一坐標系中的第二狀態數據。
52、在又一種可能的實現方式中，所述第一坐標系中包括以所述目標方向為正方向構建的坐標軸；
53、在將所述后車狀態數據轉換為所述后車體在所述第一坐標系中的第二狀態數據之前，還包括：
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1.一種車輛仿真控制方法，其特征在于，應用于仿真控制設備，所述仿真控制設備中部署有車輛的車體建模模型，所述車體建模模型用于表征所述車輛的車體中的前車體和后車體之間的動力學關系，在所述動力學關系中所述后車體只能相對所述前車體繞目標方向轉動，所述目標方向為由前車體的尾部指向所述前車體的車頭的方向，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的車輛仿真控制方法，其特征在于，所述車體建模模型是在以車體的前車體和后車體為剛體系統的兩個剛體，且所述前車體與所述后車體之間通過能夠繞所述目標方向旋轉的扭轉彈簧和扭轉阻尼元件連接為前提，采用多體動力學理論建模得到的；
3.根據權利要求2所述的車輛仿真控制方法，所述第一狀態數據至少包括：所述前車體的第一運動參數，所述第二狀態參數至少包括：所述后車體的第二運動參數；
4.根據權利要求3所述的車輛仿真控制方法，其特征在于，所述車體建模模型包括所述前車體和后車體之間的動力學方程，所述動力學方程包括：
5.根據權利要求4所述的車輛仿真控制方法，其特征在于，所述第一動力方程為：
6.根據權利要求1所述的車輛
7.根據權利要求6所述的車輛仿真控制方法，其特征在于，所述第一坐標系中包括以所述目標方向為正方向構建的坐標軸；
8.根據權利要求1所述的車輛仿真控制方法，其特征在于，所述第三狀態數據和第四狀態數據均為在所述前車體對應的第一坐標系中的狀態數據；
9.一種車輛仿真控制裝置，其特征在于，應用于仿真控制設備，所述仿真控制設備中部署有車輛的車體建模模型，所述車體建模模型用于表征所述車輛的車體中的前車體和后車體之間的動力學關系，在所述動力學關系中所述后車體只能相對所述前車體繞目標方向轉動，所述目標方向為由前車體的尾部指向所述前車體的車頭的方向，所述裝置包括：
10.一種仿真控制設備，其特征在于，包括存儲器和處理器；
...【技術特征摘要】
1.一種車輛仿真控制方法，其特征在于，應用于仿真控制設備，所述仿真控制設備中部署有車輛的車體建模模型，所述車體建模模型用于表征所述車輛的車體中的前車體和后車體之間的動力學關系，在所述動力學關系中所述后車體只能相對所述前車體繞目標方向轉動，所述目標方向為由前車體的尾部指向所述前車體的車頭的方向，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的車輛仿真控制方法，其特征在于，所述車體建模模型是在以車體的前車體和后車體為剛體系統的兩個剛體，且所述前車體與所述后車體之間通過能夠繞所述目標方向旋轉的扭轉彈簧和扭轉阻尼元件連接為前提，采用多體動力學理論建模得到的；
3.根據權利要求2所述的車輛仿真控制方法，所述第一狀態數據至少包括：所述前車體的第一運動參數，所述第二狀態參數至少包括：所述后車體的第二運動參數；
4.根據權利要求3所述的車輛仿真控制方法，其特征在于，所述車體建模模型包括所述前車體和后車體之間的動力學方程，所述動力學方程包括：
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【專利技術屬性】
技術研發人員：吳釗，
申請(專利權)人：北京經緯恒潤科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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