推动未来出行 | MATLAB 和 Simulink 助力智能底盘技术革新

科技 2024-11-20 18:02 澳大利亚

MATLAB 为工程师提供了一个强大的平台，用于整车系统的虚拟化开发。通过这一平台，工程师能够高效地构建和测试车辆模型，优化控制算法，并在虚拟环境中进行全面的系统验证。这不仅加速了开发流程，还确保了车辆系统在发布前的安全性和可靠性。

在众多整车开发的难点中，智能底盘系统因其涉及范围广泛而尤为复杂，超出了以往系统开发的范畴。它不仅需要整合多个子系统，如制动、转向、悬架等，还涉及自动驾驶和电动化等前沿技术的深度融合。因此，开发智能底盘系统对工程师提出了更高的要求，需要跨学科的知识和创新的解决方案。

MathWorks 于 11 月 12-14 日参加了由中国汽车工程学会（CSAE）在重庆举行的 2024 国际电动汽车智能底盘大会，并发表了相关演讲。

《智能底盘的虚拟化开发及验证》演讲摘要

随着电动化、智能化和自动驾驶技术的进步，底盘技术的重要性日益增加，对高集成度、优化控制和跨域融合的需求成为提升车辆性能的关键。

MATLAB/Simulink 的结合为底盘控制系统开发提供了先进的工具和仿真平台，通过整合虚拟仿真，数据科学和基于模型的设计，支持新一代底盘架构及控制设计。包括复杂的集成控制系统设计，分布式驱动系统开发，以及集成制动、转向和悬架的设计开发，以提升车辆稳定性和安全性；自动驾驶算法的开发和测试，实现与底盘控制系统的紧密集成；以及使用 Simulink 的虚拟车辆仿真平台进行测试和验证，减少实车测试需求，加速开发流程，确保系统在发布前的安全性和可靠性。

通过 MATLAB 和 Simulink，开发者可以：

快速构建反映真实动态行为的虚拟车辆模型
设计车辆状态估计算法优化控制策略设计
集成自动驾驶场景
利用仿真环境和自动化测试功能

这些功能在开发前期进行全面系统验证，确保设计要求的满足。此外，MATLAB 解决方案还促进跨学科团队协同，加速产品上市。

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此外，在部件层级，基于 MATLAB 平台搭建虚拟整车模型，并借助 Simscape 的物理建模完成部件建模，用以开发底盘的制动、转向、悬架系统。

xEV 集成制动系统的开发。

通过整车建模验证集成线控制动系统与电机制动扭矩的协调控制，开发者可以实现 EHB 系统的液压系统建模与控制，并开发 ABS 和 ESC 系统的先进控制算法。通过将这些系统模型有效地集成到整车中，开发者能够在各个环节应用基于模型设计的策略。

参考内容 👉 浅谈基于 MATLAB 仿真的车辆协调再生制动控制策略与集成线控制动系统开发

在转向系统开发方面，MATLAB 平台提供了全面的支持。开发者可以使用 Simscape 搭建转向系统部件模型，快速开发转向电机模型及控制算法，并通过系统辨识和控制理论设计助力转向电机控制。整车模型的搭建及转向系统的集成进一步确保了开发的高效性。

从部件到整车，MATLAB 还支持悬架系统的开发。通过悬架系统建模，开发者可以在部件层级上开发并验证主动悬架的控制算法，实现良好的平顺性。将悬架模型外特性仿真结果集成到整车模型中，对整车系统进行建模，分析悬架系统对整车舒适性和操稳性的影响。MATLAB 产品在车辆仿真工作流上的支持，包括模型准确性对标和自动化测试等，进一步推动了智能底盘的创新与发展。

MATLAB 和 Simulink 正成为智能底盘开发者的得力助手，助推未来出行的创新与发展。

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