【技术实现步骤摘要】
本申请涉及车辆仿真，尤其涉及一种车辆仿真控制方法及相关装置。
技术介绍
1、通过硬件在环（hardware-in-the-loop，hil）仿真可以对车辆进行仿真测试。
2、在对车辆进行hil仿真中，需要对车辆的车体进行建模，以在hil仿真过程中基于车体建模模拟车体的运动状态。目前，在车体建模过程中会将整个车体简化为一个刚体处理，但是这忽略了车体在受力下产生的弯曲形变，导致hil仿真过程中计算出的车体的状态数据存在较大误差，从而影响到了车辆仿真的精准度。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，本申请提供了一种车辆仿真控制方法及相关装置，以在车辆仿真测试过程中，更为准确地仿真出车辆中车体的状态，减少由于车体的状态数据存在较大误差而影响到车辆仿真的精准度的情况。
2、一方面，本申请提供了一种车辆仿真控制方法，应用于仿真控制设备，所述仿真控制设备中部署有车辆的车体建模模型，所述车体建模模型用于表征所述车辆的车体中的前车体和后车体之间的动力学关系，在所述动力学关系中所述后车体只能相对所述前车体绕目标方向转动，所述目标方向为由前车体的尾部指向所述前车体的车头的方向，所述方法包括：
3、在所述车辆的仿真测试过程中，确定待施加到所述前车体和后车体上的受力数据，所述受力数据为基于所述车辆中的车辆控制器发出的测试控制信号确定的；
4、确定当前时刻所述前车体的第一状态数据和所述后车体的第二状态数据；
5、基于所述第一状态数据、第二状态数据和受力数据
6、在一种可能的实现方式中，所述车体建模模型是在以车体的前车体和后车体为刚体系统的两个刚体，且所述前车体与所述后车体之间通过能够绕所述目标方向旋转的扭转弹簧和扭转阻尼元件连接为前提，采用多体动力学理论建模得到的；
7、其中，所述扭转弹簧的刚度系数为所述车体绕所述目标方向旋转的旋转刚度；
8、所述扭转阻尼元件的阻尼系数为所述车体绕所述目标方向旋转的旋转阻尼。
9、在又一种可能的实现方式中，所述第一状态数据至少包括：所述前车体的第一运动参数，所述第二状态参数至少包括：所述后车体的第二运动参数；
10、所述基于所述第一状态数据、第二状态数据和受力数据，利用所述车体建模模型表征的所述动力学关系，确定所述前车体的第三状态数据和所述后车体的第四状态数据，包括：
11、基于所述第一运动参数、第二运动参数和受力数据，利用所述车体建模模型表征的动力学关系，确定所述前车体的第一运动参数的微分以及所述后车体相对前车体绕所述目标方向旋转的角速度的微分；
12、基于所述第一状态数据、第二状态数据、所述前车体的第一运动参数的微分以及所述后车体相对前车体绕所述目标方向旋转的角速度的微分，确定所述前车体的第三状态数据和所述后车体的第四状态数据。
13、在又一种可能的实现方式中，所述车体建模模型包括所述前车体和后车体之间的动力学方程，所述动力学方程包括：
14、前车体和后车体对应的广义质量矩阵、自由度微分的转置、前车体的第一运动参数、后车体的第二运动参数以及前车体和后车体的受力数据之间的第一动力方程；
15、所述广义质量矩阵、前车体和后车体对应的质量张量矩阵、前车体和后车体对应的惯性张量矩阵、所述扭转弹簧的刚度系数、所述扭转阻尼元件的阻尼系数、前车体的第一运动参数以及后车体的第二运动参数之间的第二动力方程；
16、其中，所述自由度微分包括：所述第一运动参数的微分，以及所述后车体相对前车体绕所述目标方向旋转的角速度的微分；
17、所述基于所述第一运动参数、第二运动参数和受力数据，利用所述车体建模模型表征的动力学关系，确定所述前车体的第一运动参数的微分以及所述后车体相对前车体绕所述目标方向旋转的角速度的微分，包括：
18、基于所述前车体的第一运动参数、所述后车体的第二运动参数以及所述受力数据，利用所述第一动力方程和所述第二动力方程，确定所述前车体的第一运动参数的微分以及所述后车体相对前车体绕所述目标方向旋转的角速度的微分。
19、在又一种可能的实现方式中，所述第一动力方程为：
20、；
21、其中，为前车体和后车体的广义质量矩阵；
22、为自由度微分的转置，；
23、为广义力矩阵，；
24、；
25、；
26、；
27、；
28、；
29、；
30、；
31、；
32、其中，所述自由度微分包括：的微分，的微分，的微分，的微分，的微分，的微分，以及的微分；
33、其中，、和分别为所述前车体的质心在第一坐标系的、和三个坐标轴方向上的速度，所述第一坐标系为以所述目标方向为轴正方向构建的坐标系；
34、、和分别为所述前车体绕所述第一坐标系的、和三个坐标轴的角速度；
35、、和分别为所述后车体的质心在所述第一坐标系的、和三个坐标轴方向上的速度；
36、、和分别为所述后车体相对所述前车体绕所述第一坐标系的、和三个坐标轴旋转的角速度；
37、为单位向量；
38、为在将所述受力数据施加到所述前车体和所述后车体后，所述前车体和后车体之间绕所述坐标轴方向的扭矩；
39、是所述扭转弹簧的刚度系数；
40、是在将所述受力数据施加到所述前车体和所述后车体后，所述后车体相对所述前车体绕所述坐标轴方向的旋转角度；
41、为所述扭转阻尼元件的阻尼系数；
42、和分别为所述前车体受到的外部力和外部扭矩；
43、和分别为所述后车体受到的外部力和外部扭矩；
44、所述第二动力方程为：
45、；
46、其中，所述为前车体和后车体对应的质量张量矩阵，为前车体和后车体对应的惯量张量矩阵；
47、其中，所第一运动参数包括：、、、、和，所述第二运动参数包括：、、、、和；
48、所述受力数据包括：、、和。
49、在又一种可能的实现方式中，所述确定当前时刻所述前车体的第一状态数据和所述后车体的第二状态数据，包括：
50、获得当前时刻所述前车体在第一坐标系中的第一状态数据以及所述后车体在第二坐标系中的后车状态数据，所述第一坐标系为基于所述前车体构建的坐标系，所述第二坐标系基于所述后车体构建的坐标系；
51、将所述后车状态数据转换为所述后车体在所述第一坐标系中的第二状态数据。
52、在又一种可能的实现方式中，所述第一坐标系中包括以所述目标方向为正方向构建的坐标轴；
53、在将所述后车状态数据转换为所述后车体在所述第一坐标系中的第二状态数据之前，还包括：
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1.一种车辆仿真控制方法，其特征在于，应用于仿真控制设备，所述仿真控制设备中部署有车辆的车体建模模型，所述车体建模模型用于表征所述车辆的车体中的前车体和后车体之间的动力学关系，在所述动力学关系中所述后车体只能相对所述前车体绕目标方向转动，所述目标方向为由前车体的尾部指向所述前车体的车头的方向，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的车辆仿真控制方法，其特征在于，所述车体建模模型是在以车体的前车体和后车体为刚体系统的两个刚体，且所述前车体与所述后车体之间通过能够绕所述目标方向旋转的扭转弹簧和扭转阻尼元件连接为前提，采用多体动力学理论建模得到的；
3.根据权利要求2所述的车辆仿真控制方法，所述第一状态数据至少包括：所述前车体的第一运动参数，所述第二状态参数至少包括：所述后车体的第二运动参数；
4.根据权利要求3所述的车辆仿真控制方法，其特征在于，所述车体建模模型包括所述前车体和后车体之间的动力学方程，所述动力学方程包括：
5.根据权利要求4所述的车辆仿真控制方法，其特征在于，所述第一动力方程为：
6.根据权利要求1所述的车辆
7.根据权利要求6所述的车辆仿真控制方法，其特征在于，所述第一坐标系中包括以所述目标方向为正方向构建的坐标轴；
8.根据权利要求1所述的车辆仿真控制方法，其特征在于，所述第三状态数据和第四状态数据均为在所述前车体对应的第一坐标系中的状态数据；
9.一种车辆仿真控制装置，其特征在于，应用于仿真控制设备，所述仿真控制设备中部署有车辆的车体建模模型，所述车体建模模型用于表征所述车辆的车体中的前车体和后车体之间的动力学关系，在所述动力学关系中所述后车体只能相对所述前车体绕目标方向转动，所述目标方向为由前车体的尾部指向所述前车体的车头的方向，所述装置包括：
10.一种仿真控制设备，其特征在于，包括存储器和处理器；
...【技术特征摘要】
1.一种车辆仿真控制方法，其特征在于，应用于仿真控制设备，所述仿真控制设备中部署有车辆的车体建模模型，所述车体建模模型用于表征所述车辆的车体中的前车体和后车体之间的动力学关系，在所述动力学关系中所述后车体只能相对所述前车体绕目标方向转动，所述目标方向为由前车体的尾部指向所述前车体的车头的方向，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的车辆仿真控制方法，其特征在于，所述车体建模模型是在以车体的前车体和后车体为刚体系统的两个刚体，且所述前车体与所述后车体之间通过能够绕所述目标方向旋转的扭转弹簧和扭转阻尼元件连接为前提，采用多体动力学理论建模得到的；
3.根据权利要求2所述的车辆仿真控制方法，所述第一状态数据至少包括：所述前车体的第一运动参数，所述第二状态参数至少包括：所述后车体的第二运动参数；
4.根据权利要求3所述的车辆仿真控制方法，其特征在于，所述车体建模模型包括所述前车体和后车体之间的动力学方程，所述动力学方程包括：
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴钊，
申请(专利权)人：北京经纬恒润科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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