CN112507449B - 一种基于xml的车辆性能仿真数据架构方法 - Google Patents

一种基于xml的车辆性能仿真数据架构方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于XML的车辆性能仿真数据架构方法，包括以下步骤：S1：选择仿真子系统名称；S2：获取基础数据文件；S3：执行模型布局配置文件，并进行自动化建模；S4：同时获取参数配置文件，判断参数配置是否完全；S5：XML参数显示在UI交互界面，选择是否修改系统自定义的参数；S6：标记子系统参数配置文件运行顺序，根据执行顺序，执行参数的预处理过程；S7：参数预处理生成的参数和自动化生成的模型文件构成完整的车辆性能仿真模型；S8：执行仿真运行文件。本发明所述的一种基于XML的车辆性能仿真数据架构方法通过建立一套整车的数字化数据架构，对部件的参数、模型、控制器进行精细化建模，便于模型和控制器的再开发，增强软件扩展性。

Description

一种基于XML的车辆性能仿真数据架构方法
技术领域
本发明属于仿真数据架构设计开发技术领域，尤其是涉及一种基于XML的车辆性能仿真数据架构方法。
背景技术
目前，在汽车设计研发过程中，计算机仿真技术发挥着举足轻重的作用。随着市场竞争的加剧，新产品的更新迭代速度越来越快，运用仿真技术在解决开发过程中的质量、性能和成本等问题方面发挥着显著的影响，对于提高企业效益，增强核心竞争力提供技术保障。XML作为一种简单、灵活的标记语言，可提供一种统一的方法来描述和交换独立于应用程序的结构化数据，具备强而有力的数据存储和分析能力，可跨平台、跨程序应用。结合MATLAB/Simulink具有强大的可视化建模仿真能力，建立一套精确、高效的车辆性能仿真数据架构，解决现有的仿真软件扩展性能不强问题。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种基于XML的车辆性能仿真数据架构方法，以解决现有技术的不足。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种基于XML的车辆性能仿真数据架构方法，包括以下步骤：
S1：基于XML的数据流，根据用户选择，获取所选择的仿真子系统名称；
S2：根据XML传递的数据信息获取基础数据文件；
S3：根据XML传递命令数据文件执行模型布局配置文件，并根据选择的模型进行自动化建模；
S4：同时获取对应子系统的参数配置文件，通过遍历获取的参数配置文件，判断参数配置的是否完全；
S5：基于XML的结构体传递基础数据文件中参数显示在UI交互界面，用户根据需求，选择是否修改系统自定义的参数；
S6：标记子系统参数配置文件运行顺序，根据标记参数配置文件的执行顺序，执行参数的预处理过程；
S7：参数预处理生成的参数和自动化生成的模型文件构成完整的车辆性能仿真模型；
S8：执行仿真运行文件。
进一步的，在步骤S1中的所述仿真子系统包括数据结构体文件，所述数据结构体文件由XML定义，在步骤S2中的所述基础数据文件由MATLAB提供；
所述基础数据文件包括m文件、Simulink模型文件、mat文件；
所述数据结构体文件包括参数配置文件、模型配置文件、工况数据文件、数据校核文件、参数预处理文件、布局配置文件、联合仿真文件、单位换算文件和仿真运行文件，联合仿真文件、单位换算文件均为基础设置的XML数据文件。
进一步的，所述单位换算文件包括单位名称、转换单位的方程，
进一步的，所述联合仿真文件包括所支持软件的名称、ID和输入输出端口。
进一步的，所述参数配置文件包括文件名称、参数名称、参数类型、参数注释、数据类型、数据单位和数值范围。
进一步的，所述模型文件包括模型的输入输出端口数据类型、端口位置、名称、信号类型和信号注释。
进一步的，所述工况数据文件包括数据名称、数值大小、数据单位、数据类型和数据注释。
进一步的，所述参数预处理文件包括参数名称、参数类型、参数注释、数据类型、数据单位和数值范围。
进一步的，所述布局配置文件包括配置链接模型的模型名称、模型位置、端口类型、总线类型和端口位置。
进一步的，所述仿真运行文件包括仿真模型名称和标签属性。
相对于现有技术，本发明所述的一种基于XML的车辆性能仿真数据架构方法具有以下优势：
（1）本发明所述的一种基于XML的车辆性能仿真数据架构方法解决当前技术中存在数据传递效率低的缺点，结合MATLAB软件和XML标记语言，建立一套先进的车辆性能数据架构设计方法，为汽车仿真设计开发方面提供稳定、灵活、可靠的技术支持。
（2）本发明所述的一种基于XML的车辆性能仿真数据架构方法通过建立一套整车的数字化数据架构，对部件的参数、模型、控制器进行精细化建模，便于模型和控制器的再开发，增强软件的扩展性。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的一种基于XML的车辆性能仿真数据架构方法架构示意图；
图2为本发明实施例所述的一种基于XML的车辆性能仿真数据架构方法其基于XML仿真数据的运行流程图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
名词解释：
XML：中文为可扩展标记语言，标准通用标记语言的子集，是一种用于标记电子文件使其具有结构性的标记语言；XML可以用来标记数据、定义数据类型，可以允许用户对自己标记语言进行定义，是对人和机器都比较友好的数据承载方式。它提供统一的方法来描述和交换独立于应用程序或供应商的结构化数据，非常适合万维网传输，是Internet环境中跨平台、依赖于内容的技术，也是当今处理分布式结构信息的有效工具。
MATLAB：MATLAB（矩阵实验室），全称为Matrix Laboratory，是MathWorks公司推出的用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境的商业数学软件。
m文件：用MATLAB语言编写的程序bai，称为m文件；m文件可以根据调用方bai式的不同分为两类：命令文bai件(Script File)和函数文件(Function File)。
Simulink：Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具， 是一种基于MATLAB的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。
mat文件：Matlab MAT-文件 mat数据格式是matlab的数据存储的标准格式。mat文件是标准的二进制文件,还可以ASCII码形式保存和加载。
如图1至图2所示，一种基于XML的车辆性能仿真数据架构方法，包括以下步骤：
S1：基于XML的数据流，根据用户选择，获取所选择的仿真子系统名称；
S2：根据XML传递的数据信息获取基础数据文件；
S3：根据XML传递命令数据文件执行模型布局配置文件，并根据选择的模型进行自动化建模；
S4：同时获取对应子系统的参数配置文件，通过遍历获取的参数配置文件，判断参数配置的是否完全，若参数配置文件系统进行下一步运算，若参数配置文件不齐全，则返回重新获取子系统的参数配置文件；
S5：基于XML的结构体传递基础数据文件中参数显示在UI交互界面，用户根据需求，选择是否修改系统自定义的参数，若参数重新输入，则执行数据校核，检测重新输入的参数是否合理，若数据不合理，则进一步进行数据的输入，直到参数符合系统的要求，然后把重新输入的数据通过XML文件存储修改文件的数据；
S6：标记子系统参数配置文件运行顺序，根据标记参数配置文件的执行顺序，执行参数的预处理过程；
S7：参数预处理生成的参数和自动化生成的模型文件构成完整的车辆性能仿真模型；
S8：执行仿真运行文件。
在步骤S1中的所述仿真子系统包括数据结构体文件，所述数据结构体文件由XML定义，在步骤S2中的所述基础数据文件由MATLAB提供；
所述基础数据文件包括m文件、Simulink模型文件和mat文件，mat文件用于保存工况数据；
所述数据结构体文件包括参数配置文件、模型配置文件、工况数据文件、数据校核文件、参数预处理文件、布局配置文件、联合仿真文件、单位换算文件和仿真运行文件，联合仿真文件、单位换算文件均为基础设置的XML数据文件。
所述单位换算文件包括单位名称、转换单位的方程，系统根据单位转换的需求，转换对应数值的单位；满足应用的个性化需求，
所述联合仿真文件包括所支持软件的名称、ID和输入输出端口，以支持数据在不同软件之间进行传输。
所述参数配置文件包括文件名称、参数名称、参数类型、参数注释、数据类型、数据单位和数值范围，参数配置文件是基于m文件所定义的结构体，用以传递相应的数据至对应参数的Simulink仿真模型文件。
所述模型文件包括模型的输入输出端口数据类型、端口位置、名称、信号类型和信号注释，模型文件是根据Simulink模型所定义的结构体，模型中需输入的参数名称、参数类型、参数注释、数据类型、数据单位和数值范围，用以匹配对应的参数配置文件和布局配置文件。
所述工况数据文件包括数据名称、数值大小、数据单位、数据类型和数据注释，工况数据文件是根据mat文件所定义的结构体，用以传递工况数据。
所述参数预处理文件包括参数名称、参数类型、参数注释、数据类型、数据单位和数值范围，通过调用参数配置文件用以执行模型运行之前的文件，然后把预处理完成的参数输入到仿真模型中，包括计算所需的输入参数、最优效率曲线、最大扭矩曲线、比例系数，用户可根据需求选择不同的预处理文件进行数据处理。
所述布局配置文件包括配置链接模型的模型名称、模型位置、端口类型、总线类型和端口位置，用以链接到具体的模型文件，匹配相应数据接口，布置仿真模块的位置，实现各子系统模型的自由拼接，用户可以根据被控对象选择不同的部件控制器和整车控制器，也可以结合自定义的模型文件进行仿真运行。
所述仿真运行文件包括仿真模型名称和标签属性，子系统部件名称、位置，输入输出端口、位置，用以实现各模块模型文件的拼接，形成整车仿真模型，进行仿真运算。
实施例
一种基于XML的车辆性能仿真数据架构方法包括以下具体实施步骤：
A1、根据用户的选择，获取所选择的仿真子系统名称，判断系统是否已经存在的历史仿真子系统运行文件，如果存在，通过xml文件传递数据信息，执行模型布局配置文件，执行仿真运行文件；否则，执行步骤二。
A2、根据步骤A1中选择的系统根据选择的名称通过XML文件传递选择信息，获取基础的数据文件（m文件、simulink文件、mat文件）。
A3、根据步骤A2中获取的基础数据文件，进一步获取子系统的参数配置文件，通过遍历仿真文件与选择的仿真子系统文件信息进行对比，判断所获取的数据文件是否完全，若不完全，则重新获取子系统参数配置文件，直到获得的参数配置文件与选择的子系统文件信息文件完全匹配，则进行下一步。
A4、根据步骤A3中所获取的子系统参数配置文件，通过xml文件将文件数据进行传递，首先判断用户是否修改了自定义的参数信息，若参数没有修改，则直接进行下一步；否则，校核输入的参数是否合理，若不合理，则对用户输入的数据进行报错，通知用户重新输入合适的参数，直至参数校核通过，进行下一步。
A5、根据步骤A4获得输入参数，开始进行标记子系统参数配置文件运行顺序，然后执行参数预处理文件，最后执行仿真运行文件。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于XML的车辆性能仿真数据架构方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：基于XML的数据流，根据用户选择，获取所选择的仿真子系统名称；
S2：根据XML传递的数据信息获取基础数据文件；
S3：根据XML传递命令数据文件执行模型布局配置文件，并根据选择的模型进行自动化建模；
S4：同时获取对应子系统的参数配置文件，通过遍历获取的参数配置文件，判断参数配置的是否完全；
S5：基于XML的结构体传递基础数据文件中参数显示在UI交互界面，用户根据需求，选择是否修改系统自定义的参数；
S6：标记子系统参数配置文件运行顺序，根据标记参数配置文件的执行顺序，执行参数的预处理过程；
S7：参数预处理生成的参数和自动化生成的模型文件构成完整的车辆性能仿真模型；
S8：执行仿真运行文件；
在步骤S1中的所述仿真子系统包括数据结构体文件，所述数据结构体文件由XML定义；
所述数据结构体文件包括参数配置文件、模型配置文件、工况数据文件、数据校核文件、参数预处理文件、布局配置文件、联合仿真文件、单位换算文件和仿真运行文件，联合仿真文件、单位换算文件均为基础设置的XML数据文件；
在步骤S2中的所述基础数据文件由MATLAB提供；
所述基础数据文件包括m文件、Simulink模型文件、mat文件。
2.根据权利要求1所述的一种基于XML的车辆性能仿真数据架构方法，其特征在于：所述单位换算文件包括单位名称、转换单位的方程。
3.根据权利要求1所述的一种基于XML的车辆性能仿真数据架构方法，其特征在于：所述联合仿真文件包括所支持软件的名称、ID和输入输出端口。
4.根据权利要求1所述的一种基于XML的车辆性能仿真数据架构方法，其特征在于：所述参数配置文件包括文件名称、参数名称、参数类型、参数注释、数据类型、数据单位和数值范围。
5.根据权利要求1所述的一种基于XML的车辆性能仿真数据架构方法，其特征在于：所述模型文件包括模型的输入输出端口数据类型、端口位置、名称、信号类型和信号注释。
6.根据权利要求1所述的一种基于XML的车辆性能仿真数据架构方法，其特征在于：所述工况数据文件包括数据名称、数值大小、数据单位、数据类型和数据注释。
7.根据权利要求1所述的一种基于XML的车辆性能仿真数据架构方法，其特征在于：所述参数预处理文件包括参数名称、参数类型、参数注释、数据类型、数据单位和数值范围。
8.根据权利要求1所述的一种基于XML的车辆性能仿真数据架构方法，其特征在于：所述布局配置文件包括配置链接模型的模型名称、模型位置、端口类型、总线类型和端口位置。
9.根据权利要求1所述的一种基于XML的车辆性能仿真数据架构方法，其特征在于：所述仿真运行文件包括仿真模型名称和标签属性。
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