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Adams Real Time 硬件在環(huán)解決方案

2019-03-22 00:08:40·  來源：MSC軟件  
　
將車輛動(dòng)力學(xué)模型與底盤穩(wěn)定性控制器、視覺/距離傳感器或駕駛模擬器（例如 VI-Grade公司的Dim駕駛模擬器）之類的硬件元件進(jìn)行仿真和測(cè)試時(shí)，車輛動(dòng)力學(xué)模型的是

將車輛動(dòng)力學(xué)模型與底盤穩(wěn)定性控制器、視覺/距離傳感器或駕駛模擬器（例如 VI-Grade公司的Dim駕駛模擬器）之類的硬件元件進(jìn)行仿真和測(cè)試時(shí)，車輛動(dòng)力學(xué)模型的是先決條件。長(zhǎng)期以來，MSC Adams 一直是汽車行業(yè)頗受青睞的車輛動(dòng)力學(xué)仿真軟件。

如今，借助 Adams Real Time，從 SIL（軟件在環(huán)）到 HIL（硬件在環(huán)）、ADAS（高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)）應(yīng)用程序，分析人員都可以重復(fù)使用同一個(gè)高逼真度離線仿真基礎(chǔ)模型。這種單一工具/單一模型方法不僅有效提高車輛開發(fā)效率，縮短開發(fā)周期，還可以消除易出錯(cuò)的不同動(dòng)力學(xué)仿真軟件之間的模型轉(zhuǎn)換工作，節(jié)省數(shù)萬美元的成本。
 

   在 Adams Real Time 出現(xiàn)之前，Adams Car 用戶需要將 Adams 模型轉(zhuǎn)換成第三方模型，然后才能進(jìn)行硬件在環(huán)（HIL）仿真和測(cè)試。這一工作流程存在三個(gè)缺點(diǎn)：

1. 必須使用兩種不同的工具來創(chuàng)建兩組不同的車輛全尺寸模型；

2. 無法將降階的第三方模型轉(zhuǎn)換回最初的 Adams 模型；

3. 在某些第三方模型中無法對(duì)組件/拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行修改。
 

Adams Real Time 出現(xiàn)之后，工程師們便可將同一個(gè) Adams 模型同時(shí)用于高逼真度仿真和實(shí)時(shí)分析。將兩套模型合二為一，可大幅減少進(jìn)行模型轉(zhuǎn)換所需的工作量，從而改善了一致性，并且提高了不同部門之間的工作流程效率。

借助 Adams，以下創(chuàng)新工作就可以運(yùn)用 Adams Real Time 的強(qiáng)大功能，并在 ADAS 仿真中大顯身手：

1. 平臺(tái)集成

• Adams Car VTD 集成——可提供用于 VTD 內(nèi)部使用的 Adams Car 工廠模型

采用 MSC 軟件旗下 VIRES Simulationstechnologie GmbH 的 Virtual Test Drive（VTD）來開發(fā)并測(cè)試高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)及主動(dòng)安全系統(tǒng)，為自動(dòng)駕駛提供解決方案。Adams Car 允許其用戶生成一個(gè)車輛全尺寸模型，可將其用作 VTD 仿真環(huán)境中的工廠。由 VTD 通過 VTD 腳本驅(qū)動(dòng)程序控制或 HIL/DIL 仿真，將轉(zhuǎn)向、節(jié)氣門及制動(dòng)信息輸入到 Adams 模型中。Adams 模型將車身及車輪狀態(tài)返回給 VTD。該功能需安裝 Adams 2018.1 或之后的版本以及 VTD 2.1或之后的版本。

• Concurrent平臺(tái)上的實(shí)時(shí)分析——將 Adams 與硬件控制器或駕駛模擬器相連

工程師們需要將實(shí)時(shí)仿真與硬件控制器或駕駛模擬器進(jìn)行銜接。Adams Real Time 用戶在使用高逼真度（高精度復(fù)雜模型）仿真以及面向硬件在環(huán)的實(shí)時(shí)分析時(shí)可一直留在 Adams 環(huán)境中。Adams Solver 支持在 RedHawk™ Linux® 操作系統(tǒng)上運(yùn)行的 Concurrent 實(shí)時(shí)仿真機(jī)的 SIMulation Workbench®（SimWB）集成環(huán)境。

Adams Solver 可參與 SimWB 實(shí)時(shí)環(huán)境中的協(xié)同仿真。 這可通過擴(kuò)展 Adams 對(duì)功能模型接口（FMI）的支持來實(shí)現(xiàn)。可將從 Adams View 或Adams Car 中的 Adams Controls 或 Adams Mechatronics 導(dǎo)出的功能模型（FMU）單元導(dǎo)入到 SimWB 中。

如今可在 RedHawk Linux 操作系統(tǒng)上進(jìn)行獨(dú)立的 Adams Solver 分析。

MSC 軟件已獲得了 Adams Solver 在以下環(huán)境中的認(rèn)證：
  • 在 RedHawk Linux 6.5 和 Simulation Workbench Control Center 7.5 中運(yùn)行的iHawk®
  • RedHawk Linux 7.0 和 SIMulation Workbench Control Center 7.4
2.實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)合規(guī)性

• Adams Real Time Integrator ——新型固定步長(zhǎng)積分器可加快仿真速度

采用 Adams 解算器設(shè)置的 Real Time Integrator 可讓用戶符合實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的要求。該積分器可確保 Adams 仿真速度和通信間隔能滿足實(shí)時(shí)平臺(tái)/硬件的要求（例如駕駛模擬器或 ABS 控制器）。

加入了針對(duì)支持 I3 和 SI2 公式的 GSTIFF 積分器以及 HHT 積分器的固定步長(zhǎng)選項(xiàng)。固定步長(zhǎng)選項(xiàng)旨在確保在給定的時(shí)間內(nèi)完成固定工作量，以滿足 Linux 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）的要求。


 •  Model Fidelity Tuning ——用于生成更高效率車輛模型的自動(dòng)化實(shí)用程序

在車輛動(dòng)態(tài)模型的解算時(shí)間中，高逼真度組件模型意味著巨大的性能成本，在許多情況下，采用更為有效的建模方法可得到足夠精確的結(jié)果，這也是進(jìn)行實(shí)時(shí)分析時(shí)的優(yōu)先選擇。

Adams 包含一個(gè)自動(dòng)化實(shí)用程序，用于降低 Adams Car 防傾桿對(duì)象的建模逼真度。引導(dǎo)那些通過 FE 部件或梁方法對(duì)防側(cè)傾桿建模的用戶進(jìn)行簡(jiǎn)化，用簡(jiǎn)單的方法（兩個(gè)部件和抗扭彈簧）來建立類似的防側(cè)傾桿模型。

其中包括對(duì)防側(cè)傾桿進(jìn)行一系列的仿真練習(xí)，并在初始模型與簡(jiǎn)化模型之間進(jìn)行對(duì)比，從而自動(dòng)推導(dǎo)出適當(dāng)?shù)目古椈蓜偠?。用戶可選擇自動(dòng)推導(dǎo)出的彈簧剛度或者用自己的數(shù)值重新進(jìn)行對(duì)比。一旦彈簧剛度滿足要求，用戶就可以繼續(xù)簡(jiǎn)化其他的部分，并且實(shí)用程序?qū)⒆詣?dòng)采用簡(jiǎn)化版本替換防側(cè)傾桿。


此外，Adams 還包含一個(gè)用于降低輪胎建模逼真度的自動(dòng)化實(shí)用程序。引導(dǎo)那些通過 FTire、詳細(xì)的第三方模型或者較復(fù)雜的 Adams Tire PAC2002 選項(xiàng)（例如瞬態(tài)模型、皮帶動(dòng)力學(xué)、3D 包絡(luò)接觸）對(duì)輪胎建模的用戶進(jìn)行簡(jiǎn)化，將其簡(jiǎn)化為更簡(jiǎn)單的 PAC2002 模型。其中包括一個(gè)通過向?qū)硪龑?dǎo)用戶使用相應(yīng)工具的半自動(dòng)處理流程：輪胎試驗(yàn)、輪胎數(shù)據(jù)及裝配工具（TDFT）。最后將采用新的輪胎模型自動(dòng)更新車輛模型。


 3. 可視化/后期處理功能

  • Real Time Animation for Adams Car Models——在 Real Time Simulations 運(yùn)行期間播放 Animate Adams Car Models 動(dòng)畫時(shí)，可將同一臺(tái)機(jī)器作為解算器，也可以將不同的機(jī)器作為解算器。

通過 FMU 運(yùn)行 Adams Real Time 仿真時(shí)，有可能難以評(píng)估仿真結(jié)果是否與預(yù)期相符。借助 Real Time Animation 功能，就可以在仿真期間聯(lián)機(jī)播放 Adams Car 模型動(dòng)畫。要想在 SimWB 實(shí)時(shí)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)這一功能，可在 Adams Controls 工廠導(dǎo)出時(shí)將車輛模型的幾何形狀包含在功能模型單元（FMU）內(nèi)。動(dòng)畫可在運(yùn)行 Adams Solver 的同一臺(tái)機(jī)器上播放，也可以在不同的機(jī)器上播放。目前，動(dòng)畫組件只支持在 Red Hat Linux 平臺(tái)上運(yùn)行（不支持 SUSE Linux 或 Windows），并且只有 Adams Car 模型可以實(shí)時(shí)播放動(dòng)畫。

 
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