技術(shù)分享 | 使用TSMaster從零打造車輛控制器HIL實(shí)時(shí)仿真系列4

HIL實(shí)時(shí)仿真系列4

今天我們接著上一章節(jié)的內(nèi)容繼續(xù)介紹如何基于TSMaster打通ECU算法與整車模型之間的橋梁。

SDK融入TSMaster運(yùn)行環(huán)境

由于此視頻采用了CarSim controller自帶的CarSim engine客戶端，需要對(duì)代碼庫(kù)做一些配置，也就是需要引用CarSim controller開發(fā)包的相關(guān)sdk文件。我們打開ABS算法小程序的代碼庫(kù)。

向上進(jìn)入common文件夾，這個(gè)文件夾可存放多個(gè)小程序公共的頭文件和代碼文件，我們將SDK文件拖入此文件夾中。

接著轉(zhuǎn)到全局定義中，第一行代碼，引用一個(gè)C++頭文件 #include "CarSimAPIUtilities.hpp"。

隨后點(diǎn)擊編譯，可以看到，SDK也融入了TSMaster的運(yùn)行環(huán)境中。

SDK控制動(dòng)力學(xué)模型

接下來我們就可以通過調(diào)用SDK來輕松控制動(dòng)力學(xué)模型了。

我們可以使用CarSim engine自帶的這 47 個(gè)API函數(shù)來操作CarSim，當(dāng)然也可以選用基于CarSim engine開發(fā)的SDK來實(shí)現(xiàn)，相比起來SDK的函數(shù)更加簡(jiǎn)潔，它將整個(gè) CarSim的控制分為三個(gè)階段：初始化、運(yùn)行、和結(jié)束運(yùn)行。

初始化函數(shù)名為 callback_setup，放在程序啟動(dòng)事件中。

運(yùn)行函數(shù)名為 callback_start_carsim，放在step函數(shù)中，并且讓它只執(zhí)行一次；這需要再申請(qǐng)一個(gè)全局變量 vToStart，來實(shí)現(xiàn)單次操作。

結(jié)束運(yùn)行函數(shù)名為 callback_teardown，放在程序停止事件中；寫完后我們編譯程序，運(yùn)行程序。

車輛加速仿真試驗(yàn)

接下來我們嘗試加速車輛，并在車速高于80kph時(shí)，緊急制動(dòng)，要完成這個(gè)操作，只需要在我們的ABS小程序中，再自 定義兩個(gè)API函數(shù)即可，我們將這兩個(gè)函數(shù)分別命名為acc和brake。

在acc中，我們操縱油門，此時(shí)需要到CarSim controller中拷貝輸入變量名，throttle，cs-

>IMP_THROTTLE_ENGINE = 0.6;

在brake中，我們模擬駕駛員以150 bar的壓力踩下制動(dòng)踏板進(jìn)行緊急制動(dòng)，這就需要設(shè)置主缸壓力為15MPa，我們?cè)O(shè)置一個(gè)全局變量 vPMC 來接收這個(gè)主缸壓力，同時(shí)，還需要到全局定義中聲明這個(gè) vPMC。

為了對(duì)比有無ABS的制動(dòng)效果，我們首先嘗試沒有ABS算法的情況，那么這個(gè)壓力將直接作用在四個(gè)輪缸上，這里還需聲明一個(gè)變量 vHasABS，默認(rèn)為假。

接著來到step函數(shù)中，通過 vHasABS 來區(qū)分算法的執(zhí)行與否，若沒有執(zhí)行算法，則直接賦值輪缸壓力。

完成邏輯之后，我們需要觀測(cè)輪速和壓力，這些變量都來自于整車模型，如何觀測(cè)呢？我們可以使用小程序的變量將其表達(dá)出來。

轉(zhuǎn)到變量組上，點(diǎn)擊右鍵添加變量表，依次輸入車速，行駛距離，油門，各個(gè)輪速和各個(gè)壓力值。點(diǎn)擊確定后，一系列變量變申明好了，與全局定義不同的是，這些變量是系統(tǒng)變量，可以被其他小程序，或是被graphics或者面板等等窗口獲取并自動(dòng)繪制曲線。

我們回到step函數(shù)，需要依次對(duì)這些系統(tǒng)變量進(jìn)行賦值，賦值使用set操作

v.set(cs->VX);

station.set(cs->STATION);

throttle.set(cs->IMP_THROTTLE_ENGINE);

vFL.set(cs->VX_L1);

vFR.set(cs->VX_R1);

vRL.set(cs->VX_L2);

vRR.set(cs->VX_R2);

pFL.set(cs->IMP_PBK_L1);

pFR.set(cs->IMP_PBK_R1);

pRL.set(cs->IMP_PBK_L2);

pRR.set(cs->IMP_PBK_R2);

隨后運(yùn)行程序，打開系統(tǒng)變量表，就可以看到我們?yōu)檫@個(gè)小程序添加的一系列監(jiān)控變量。

我們打開graphics，將圖形分為三欄，上欄顯示速度，中欄顯示壓力，下欄顯示油門和行駛距離等信息，隨后添加各個(gè)系統(tǒng)變量進(jìn)行觀測(cè)。

再轉(zhuǎn)到自動(dòng)化模塊中，將我們現(xiàn)有的邏輯做一些修改，也就是啟動(dòng)后等待車輛加速到80公里每小時(shí)，再進(jìn)行制動(dòng)，只有制動(dòng)到車速為0時(shí)，才停止仿真。（具體操作步驟詳情可直接觀看我們的B站視頻哦~）