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用于基于 PC 的仿真的 FMI

应用案例:集成Functional Mock-up Unit

该应用案例介绍了如何将不同供应商的Functional Mock-up Unit (FMU) 集成为一个仿真应用程序,以便通过 dSPACE VEOS® 进行基于 PC 的仿真。

应用案例

该实例基于现有的 HIL 项目,展示了如何提前实施 HIL 测试以及如何仿真 FMU。其中 dSPACE VEOS 作为基于 PC 的仿真平台。dSPACE ControlDesk® 和 MotionDesk 工具用于控制和可视化仿真。该演示系统由一个含有不同模型组件的车辆环境模型和一个用于电子稳定系统 (ESP) 的ECU 模型组成。使用 dSPACE 的Automotive Simulation Models (ASM) 组件用于车辆动力学模型。原来的 ASM 发动机和动力传动系统模型组件被替换为实时的 C 代码FMU。Dassault Systèmes 提供了通过 Dymola 开发的发动机模型,ITI 提供了通过 SimulationX 开发的动力传动系统模型。两种模型均按照物理建模(非因果)方法开发而成。FMU 是以Co-Simulation所用的Functional Mock-up Interface (FMI 2.0 RC1)为基础。

FMU、ASM 模型组件和 ECU 模型在 VEOS 中集成为一个综合系统模型。

流程

屏幕快照是 ITI 提供的动力传动系统 FMU 在 Simulink 模型中的接口表示。输入和输出端口代表 FMU 接口,用于将 FMU 连接到 Simulink 模型。其他的 FMU 和 ESP ECU 模型也存在类似的接口。

所有模型组件都被导入VEOS 平台的集成工具- VEOS Player中 。VEOS Player 用于将 FMU 接口与其他模型的输入和输出端口进行连接,从而集成为系统的一个综合模型。随后可以下载这一综合模型并用 VEOS 进行仿真。

ControlDesk 用于启动和控制仿真。通过逼真的试验布局可以知道汽车仪表板的具体印象。所有模型变量和参数,比如横摆角速度、制动压力和速度,均在仿真运行过程中进行显示和绘制,使您能了解最新的仿真信息。

该演示系统用于测试 ESP ECU 模型的功能。相同的仿真场景 (一辆汽车在湿滑路面制动) 执行两次以进行对比:一次关闭 ESP,一次开启 ESP,并单独运行仿真。

MotionDesk 使仿真运行实现了可视化,所以车辆的行为能在两种仿真场景(即关闭或开启 ESP ECU 功能)下以图形方式显示。在第一次仿真运行时关闭 ESP ECU 功能,汽车在制动过程中开始打滑并旋转。开启 ESP ECU 功能时,制动操纵将使汽车停车。由于录下了虚拟驾驶的过程,您可以同时播放两种仿真运行,以便直接在屏幕上比较它们的行为。

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