同为仿真软件,Carsim、ADAMS、Cruise和Simulink的区别是什么?在车辆仿真虚拟实验室各用于什么仿真?如果你在学习或者从事车辆动建模仿真,接触到了这几个虚拟仿真软件,这些软件在某些功能上都有重叠,让一些同学摸不着头脑,下面为大家整理了几款软件的异同点比较,以供参考。
常用虚拟实验室软件或仿真软件可以分为两种:基于总成结构的模型和基于总成特性的模型
基于总成结构ADAMS等等。这些模型将每个零件的动力学都考虑进来。还是以悬架为例,需要确定硬点位置、杆件的质量与几何形状等等,基于多体动力学求解,计算速度慢,需要的参数非常多,自由度也很多,能够导入柔性模型,能够仿真高频的振动,可用于垂向舒适性的仿真,可用于耐久试验的载荷模拟。
基于总成特性的有CarMarker、veDYNA、CarSim、PanoSim等等。这些模型在计算时使用总成的特性,比如悬架的K C特性,基于递推动力学求解,计算速度快,需要的参数少,自由度少,能够表征低频的车辆运动,多用于水平路面的仿真。北美使用CarSim比较多,据说欧洲使用veDYNA较多。
ADAMS是MSC Software推出的一个多体动力学仿真工具,其主要功能就是进行多体动力学建模和仿真。
那我们能不能用它去做整车虚拟仿真呢?当然是可以的,可以用多体动力学的方法去建立整车模型,然后进行仿真。但是这样的整车模型复杂度很高,仿真的速度可能会很慢。同样,ADAMS也具有动画生成功能,可以把仿真的结果生成动画,方便用户观察复杂机构的运动情况。由于ADAMS是多体动力学仿真工具,所以对于结构复杂,不能很直接得出其特性的机械结构,可以用这个工具进行分析,比如汽车的悬架。ADAMS同样具有联合仿真接口,可以与其他仿真工具联合仿真。
CarSim这个软件比较“傻瓜化”,其本质上是一个模型库+参数库+求解器+后处理工具+配置界面。是Mechanical Simulation Corporation推出的一款整车仿真软件,主要从整车角度进行仿真。也就是说,这个仿真软件自身已经自带了相当数量的模型,并且这些模型都有一些“比较靠谱”的参数,用户免去了繁杂建模和调参数的过程,只要将已有模型“拼”在一起,调整参数即可进行仿真。
因为CarSim做的全是整车仿真,为了提升仿真的速度,所以CarSim里的模型都比较简单,通常就是简单的公式或者基于特性(查表)的模型,参数也比较少,但是从整车层面来看,其精度还是可以接受的。对于一些将控制策略与整车结合在一起的仿真,用户不再需要自己建立整车和道路模型,所以实现起来相当方便。
其它三款软件都是面向个别专业领域的虚拟实验室仿真软件,而Simulink则是一个万能建模工具。Simulink的界面比较“不友好”,大量的工作都需要用户自己来完成,不再是“动动鼠标”那么简单。但是你完全可以通过Simulink完成整车建模仿真、多体动力学建模仿真、动力总成建模仿真等工作。
从我个人的经验来看,对于工程领域问题的仿真,Simulink可以说是“只有你想不到,没有它做不到”。只要你肯动手,可以通过VRML来制作动画,让仿真结果更直观。Simulink同样具有很完善的接口,方便与其他软件联合仿真,也可以实现实时仿真,搭建驾驶模拟器之类的也是Simulink可以胜任的工作。
Cruise是AVL推出的一款面向动力总成的仿真工具,和CarSim类似,Cruise也内置了很多的模型,如果要是做一些简单仿真的话,动动鼠标,改改参数就可以让仿真跑起来。不过Cruise是纯粹的“数据流”,并不会生成动画,只能通过曲线和数据来观察仿真结果。Cruise同样具有联合仿真接口,也可以在实时平台上运行。