自动驾驶|浅谈基于CarSim和Simulink的联合仿真

李慢慢

1年前浏览1434

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其实我一直很疑惑，我在Simulink中可以仿真，在CarSim中也可以仿真，那我为什么还要学Simulink和CarSim联合仿真？由于是自我转行学习，所学比较片段，很难成体系，所以也是研究了很久，才稍微有了些理解。

先说Simulink：

总体来说，在Simulink中搭建模型，虽说是图形化建模，比Matlab快多了，但还是很慢的，因为Simulink中是搭建底层的算法，然后求解方程等，所得的结果也最多是弄个示波器演示下波形给你看，这个仿真的功能，在我看来，有点弱弱的。

图1、Simulink中搭建的一个速度控制模型

再来说说CarSim：

这个软件感觉就很强大了，因为可以很直观地看到仿真的车辆的运行姿态，也能看波形，这才是真正的仿真嘛，而且车辆模型和道路模型等都能非常快速的创建出来。但这个软件有一个缺点，车辆的参数等都是只能通过选择激活和激活后填取参数等设置，因为看不到背后的运算逻辑，所以很难理性地理解整个控制逻辑。所以，世界不由我控制，也是很难受的。

图2、CarSim主界面中的模块划分

那么其实很简单了，Simulink和CarSim各有优缺点，而且正好互补，所以两者可以一起运作。CarSim中可以搭建车辆模型、道路模型、驾驶员模型等，然后，Simulink中可以将这些模型联合起来进行控制，进行底层的逻辑控制，然后求解得出结果；最后结果又可以在CarSim中非常形象的显示出来，帮助我们直观地看到求解的结果。

所以，这么一搭配就非常完美了。而且，CarSim中也非常懂事地设置了相应的接口，Simulink中也一般有对应的CarSim模块。

接口1：直接设置为在Simulink中求解

接口2：直接调用搭建的Simulink模型

所以经过这么一描述，那么联合仿真的流程就有了，简述如下。

1、在Simulink中搭建整个汽车动力学模型，如下图。在这个模型中，我们最重要的是搭建控制逻辑算法，而对于基础的车辆模型、道路模型、驾驶员模型等内容，都可以调用Simulink中自带的CarSim S-Function模块（定义好输入输出就行），具体的模型我们需要到CarSim中去搭建（这样更快）。

2、在CarSim中，设置好车辆模型、道路模型、驾驶员模型等内容，然后设置求解方式为Simulink求解，并填入第一步搭建的Simulink模型，设置一些求解参数，然后点击Send to Simulink就可以把当前的车辆模型、道路模型、驾驶员模型等内容打包再发送回Simulink中的CarSim S-Function模块中去，这样，在CarSim中搭建的车辆模型、道路模型、驾驶员模型等内容就被很快速的引用到Sinmulink模型中去了。

3、再然后，在Simulink中运行求解就行了（看需要的话，也会有需要定义一些初始参数哦）。

4、求解完以后，就可以到CarSim中去查看结果了。点击Video就可以看到仿真控制的结果。

本文完。

来源：车路慢慢