CN113065198A - 乘用车悬架仿真软件生成方法、装置及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种乘用车悬架仿真软件生成方法方法、装置及电子设备，其中方法包括：基于乘用车悬架包含的模块，获取各模块间的连接关系和模块参数；根据各模块间的连接关系和模块参数构建悬架模型；检查悬架模型并运行仿真，若仿真结果正确，则将悬架模型包含的悬架模块模型编译为模块C/C++和求解器库文件；将各模块间的连接关系和模型参数编译为参数C/C++和库文件；将模块C/C++和求解器库文件、参数C/C++和库文件联合编译连接，生成乘用车悬架仿真软件的可执行文件。本发明生成的悬架模型仿真软件使得悬架仿真模型开发更自由，用户可自行修改/增加基础模型；悬架仿真软件能够将悬架模型开发和悬架模型应用进行解耦，实现两者独立开发，提高软件开发效率。

Description

乘用车悬架仿真软件生成方法、装置及电子设备
技术领域
本发明涉及乘用车悬架仿真领域，具体涉及一种乘用车悬架仿真软件生成方法、装置及电子设备。
背景技术
乘用车的悬架结构包含车架与车轮之间的一切传力连接装置，其作用是传递车轮和车架之间的力和力扭，并且缓冲由不平路面传给车架的冲击力，减少由此引起的震动，以保证乘用车能平顺地行驶。
由于悬架结构对乘用车性能有着重要的影响，在悬架结构的开发与设计过程中，方便快捷地建立满足用户实际需求的悬架模型，并对悬架模型进行仿真分析，对悬架结构的设计与优化有着重要的意义。
目前，在建立悬架模型并进行仿真分析时，常用的软件为商业仿真软件，由于基础模型为商业仿真软件内置部分且为黑盒，因此，基础模型只能由软件开发商修改或增加，用户无法根据实际需求对基础模型进行自定义修改或增加。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种乘用车悬架仿真软件生成方法及装置，以解决用户无法根据实际需求对基础模型进行自定义修改或增加的问题。
为了实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种乘用车悬架仿真软件生成方法，包括：
基于乘用车悬架包含的模块，获取各模块间的连接关系和模块参数；
根据所述各模块间的连接关系和模块参数构建悬架模型；
检查所述悬架模型并运行仿真，若仿真结果正确，则将所述悬架模型包含的悬架模块模型编译为模块C/C++和求解器库文件；
将所述各模块间的连接关系和模型参数编译为参数C/C++和库文件；
将所述模块C/C++和求解器库文件、所述参数C/C++和库文件联合编译连接，生成乘用车悬架仿真软件的可执行文件。
可选地，所述基于乘用车悬架包含的模块，获取各模块间的连接关系和模块参数，包括：
根据乘用车悬架包含的模块的类型，将悬架分为多个模块并获取各个模块的参数；
根据乘用车悬架包含的模块的连接关系，确定各模块间的连接关系。
可选地，所述根据所述各模块间的连接关系和模块参数构建悬架模型包括：
利用多体模型库构建所述模块对应的悬架模块模型；
根据各模块间的连接关系确定各模块对应的悬架模块模型间的连接关系；
基于各个模块的参数和所述各模块对应的悬架模块模型间的连接关系，构建悬架模型。
进一步地，在构建悬架模型之后，所述方法还包括：
利用Modelica高级语义将所述悬架模型定义为模板，调用悬架模型模板。
可选地，所述检查所述悬架模型并运行仿真，若仿真结果正确，则将所述悬架模型包含的悬架模块模型编译为模块C/C++和求解器库文件，包括：
检查所述悬架模型是否符合Modelica语法规范；
若符合，则将所述悬架模型运行仿真；
若仿真结果正确，则将所述悬架模型包含的各个悬架模块模型分别编译为模块C/C++和求解器库文件，得到悬架仿真模型层。
可选地，所述将所述各模块间的连接关系和模型参数编译为参数C/C++和库文件包括：
采用界面编译工具将所述各模块间的连接关系和模型参数编译为参数C/C++和库文件，得到软件界面层。
可选地，所述将所述模块C/C++和求解器库文件、所述参数C/C++和库文件联合编译连接，生成乘用车悬架仿真软件的可执行文件，包括：
将悬架仿真模型层对应的模块C/C++和求解器库文件、软件界面层对应的参数C/C++和库文件联合编译连接，生成乘用车悬架仿真软件的可执行文件；
运行所述可执行文件，得到所述乘用车悬架仿真软件。
本发明的第二方面提供了一种乘用车悬架仿真软件生成装置，包括：
获取单元，用于基于乘用车悬架包含的模块，获取各模块间的连接关系和模块参数；
构建单元，用于根据所述各模块间的连接关系和模块参数构建悬架模型；
模块编译单元，用于检查所述悬架模型并运行仿真，若仿真结果正确，则将所述悬架模型包含的悬架模块模型编译为模块C/C++和求解器库文件；
参数编译单元，用于将所述各模块间的连接关系和模型参数编译为参数C/C++和库文件；
生成单元，用于将所述模块C/C++和求解器库文件、所述参数C/C++和库文件联合编译连接，生成乘用车悬架仿真软件的可执行文件。
本发明的第三方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行第一方面任意一项提供的乘用车悬架仿真软件生成方法。
本发明的第四方面提供了一种电子设备，所述电子设备包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行第一方面任意一项提供的乘用车悬架仿真软件生成方法。
在本发明实施例提供的乘用车悬架仿真软件生成方法中，悬架仿真软件主要分为两个层面：乘用车悬架仿真模型层和用户操作界面；悬架仿真模型层通过将悬架实物分解为摆臂模块、减震器模块、导向模块、连杆模块和转向节模块；软件界面层提供各部分的参数面板，可直接定义硬点信息；通过此种方法，能够使得悬架仿真软件能够将悬架模型开发和悬架模型应用进行解耦，实现两者独立开发，提高软件开发效率；
本发明实施例生成的悬架模型仿真软件使得悬架仿真模型开发更自由，用户可自行修改/增加基础模型；基于Modelica高级语义能够通过直接调用模板开发悬架模型，减少重复性工作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的乘用车悬架仿真软件生成方法流程示意图；
图2为本发明实施例提供的乘用车悬架仿真软件生成装置框图；
图3为本发明实施例提供的电子设备框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
目前，在建立悬架模型并进行仿真分析时，常用的软件为商业仿真软件，商业仿真软件内置了悬架模型所需要的基础模型，基础模型为黑盒模型。由于基础模型为商业仿真软件内置部分且为黑盒，因此，基础模型只能由软件开发商修改或增加，用户无法根据实际需求对基础模型进行自定义修改或增加。
为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种乘用车悬架仿真软件生成方法，如图1所示，该方法包括如下的步骤S101至步骤S105：
步骤S101：基于乘用车悬架包含的模块，获取各模块间的连接关系和模块参数；
具体的，所述步骤S101包括：
根据乘用车悬架包含的模块的类型，将悬架分为多个模块并获取各个模块的参数；根据目标悬架实物类型将悬架模型分解为摆臂模块、减震器模块、导向模块、连杆模块和转向节模块；
根据乘用车悬架包含的模块的连接关系，确定各模块间的连接关系。根据乘用车悬架所包含模块的连接拓扑，确定各模块间的连接关系，形成约束。
步骤S102：根据所述各模块间的连接关系和模块参数构建悬架模型；
具体的，所述步骤S102包括：
利用多体模型库构建所述模块对应的悬架模块模型；根据乘用车悬架所包含各部分的物理结构，使用Modelica工具中的多体模型库构建模块对应的悬架模块模型；Modelica是一种开放、面向对象、基于方程的计算机语言，可以跨越不同领域；该Modelica工具为支持Modelica语言的仿真软件，例如MWorks.Sysplorer、Dymola、SimulationX等。
根据各模块间的连接关系确定各模块对应的悬架模块模型间的连接关系；采用多体模型库中的多体接口作为各模块对应的悬架模块模型间的连接；
基于各个模块的参数和所述各模块对应的悬架模块模型间的连接关系，构建悬架模型。利用各模块参数形成悬架模型参数列表，完成悬架模型的构建。用户能够自定义开发、修改和增加悬架的基础模型，使得悬架模型的开发更加自由。
其中，在构建悬架模型之后，所述方法还包括：
利用Modelica高级语义将所述悬架模型定义为模板，调用悬架模型模板。利用Modelica高级语义，能够建立一定的悬架模型模板，用户可通过基于悬架模型模板进行开发，使用Modelica高级语义“重申明”和基类模板，能够减少重复性工作。
步骤S103：检查所述悬架模型并运行仿真，若仿真结果正确，则将所述悬架模型包含的悬架模块模型编译为模块C/C++和求解器库文件；
具体的，所述步骤S103包括：
检查所述悬架模型是否符合Modelica语法规范；
若符合，则将所述悬架模型运行仿真；
若仿真结果正确，则将所述悬架模型包含的各个悬架模块模型分别编译为模块C/C++和求解器库文件，得到悬架仿真模型层。
使用Modelica工具将构建好的悬架模型按照Modelica语法规范进行检查，检查通过后，运行仿真，仿真结果正确后，使用Modelica工具将所述悬架模型包含的各个悬架模块模型分别编译为模块C/C++和求解器库文件，得到悬架仿真模型层，悬架仿真模型层将乘用车悬架实物分解为摆臂模块、减震器模块、导向模块、连杆模块和转向节模块。
步骤S104：将所述各模块间的连接关系和模型参数编译为参数C/C++和库文件；
具体的，所述步骤S104包括：
采用界面编译工具将所述各模块间的连接关系和模型参数编译为参数C/C++和库文件，得到软件界面层，软件界面层提供各部分的参数面板，可直接定义硬点信息；
通过步骤S103和步骤S104，将生成的乘用车悬架仿真软件分为两个层面：悬架仿真模型层和软件界面层，能够使得悬架仿真软件能够将悬架模型开发和悬架模型应用进行解耦，实现两者独立开发，提高软件开发效率。
步骤S105：将所述模块C/C++和求解器库文件、所述参数C/C++和库文件联合编译连接，生成乘用车悬架仿真软件的可执行文件。
具体的，所述步骤S105包括：
将悬架仿真模型层对应的模块C/C++和求解器库文件、软件界面层对应的参数C/C++和库文件联合编译连接，生成乘用车悬架仿真软件的可执行文件；
运行所述可执行文件，得到所述乘用车悬架仿真软件。
从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：
本发明提供的乘用车悬架仿真软件生成方法，用户能够自定义开发、修改和增加悬架的基础模型，使得悬架模型的开发更加自由；
基于Modelica高级语义能够通过直接调用模板开发悬架模型，“重申明”和基类模板，减少重复性工作；
通过将生成的乘用车悬架仿真软件分为悬架仿真模型层和软件界面层两个层面，能够使得悬架仿真软件能够将悬架模型开发和悬架模型应用进行解耦，实现两者独立开发，提高软件开发效率。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本发明实施例还提供了一种用于实施上述乘用车悬架仿真软件生成方法的乘用车悬架仿真软件生成装置，如图2所示，该装置包括：
获取单元21，用于基于乘用车悬架包含的模块，获取各模块间的连接关系和模块参数；
构建单元22，用于根据所述各模块间的连接关系和模块参数构建悬架模型；
模块编译单元23，用于检查所述悬架模型并运行仿真，若仿真结果正确，则将所述悬架模型包含的悬架模块模型编译为模块C/C++和求解器库文件；
参数编译单元24，用于将所述各模块间的连接关系和模型参数编译为参数C/C++和库文件；
生成单元25，用于将所述模块C/C++和求解器库文件、所述参数C/C++和库文件联合编译连接，生成乘用车悬架仿真软件的可执行文件。
本发明实施例还提供了一种电子设备，如图3所示，该电子设备包括一个或多个处理器31以及存储器32，图3中以一个处理器31为例。
该控制器还可以包括：输入装置33和输出装置34。
处理器31、存储器32、输入装置33和输出装置34可以通过总线或者其他方式连接，图3中以通过总线连接为例。
处理器31可以为中央处理器(CentralProcessingUnit，简称为CPU)，处理器31还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignalProcessor，简称为DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，简称为ASIC)、现场可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray，简称为FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合，通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器。
存储器32作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的控制方法对应的程序指令/模块。处理器31通过运行存储在存储器32中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的乘用车悬架仿真软件生成方法。
存储器32可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据服务器操作的处理装置的使用所创建的数据等。此外，存储器32可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器32可选包括相对于处理器31远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至网络连接装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置33可接收输入的数字或字符信息，以及产生与服务器的处理装置的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置34可包括显示屏等显示设备。
一个或者多个模块存储在存储器32中，当被一个或者多个处理器31执行时，执行如图1所示的方法。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成的，程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各电机控制方法的实施例的流程。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory，简称为ROM)、随机存储记忆体(RandomAccessMemory，简称为RAM)、快闪存储器(FlashMemory，简称为FM)、硬盘(HardDiskDrive，简称为HDD)或固态硬盘(Solid-StateDrive，简称为SSD)等；存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种乘用车悬架仿真软件生成方法，其特征在于，包括：
基于乘用车悬架包含的模块，获取各模块间的连接关系和模块参数；
根据所述各模块间的连接关系和模块参数构建悬架模型；
检查所述悬架模型并运行仿真，若仿真结果正确，则将所述悬架模型包含的悬架模块模型编译为模块C/C++和求解器库文件；
将所述各模块间的连接关系和模型参数编译为参数C/C++和库文件；
将所述模块C/C++和求解器库文件、所述参数C/C++和库文件联合编译连接，生成乘用车悬架仿真软件的可执行文件。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于乘用车悬架包含的模块，获取各模块间的连接关系和模块参数，包括：
根据乘用车悬架包含的模块的类型，将悬架分为多个模块并获取各个模块的参数；
根据乘用车悬架包含的模块的连接关系，确定各模块间的连接关系。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述各模块间的连接关系和模块参数构建悬架模型包括：
利用多体模型库构建所述模块对应的悬架模块模型；
根据各模块间的连接关系确定各模块对应的悬架模块模型间的连接关系；
基于各个模块的参数和所述各模块对应的悬架模块模型间的连接关系，构建悬架模型。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在构建悬架模型之后，所述方法还包括：
利用Modelica高级语义将所述悬架模型定义为模板，调用悬架模型模板。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检查所述悬架模型并运行仿真，若仿真结果正确，则将所述悬架模型包含的悬架模块模型编译为模块C/C++和求解器库文件，包括：
检查所述悬架模型是否符合Modelica语法规范；
若符合，则将所述悬架模型运行仿真；
若仿真结果正确，则将所述悬架模型包含的各个悬架模块模型分别编译为模块C/C++和求解器库文件，得到悬架仿真模型层。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述各模块间的连接关系和模型参数编译为参数C/C++和库文件包括：
采用界面编译工具将所述各模块间的连接关系和模型参数编译为参数C/C++和库文件，得到软件界面层。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述模块C/C++和求解器库文件、所述参数C/C++和库文件联合编译连接，生成乘用车悬架仿真软件的可执行文件，包括：
将悬架仿真模型层对应的模块C/C++和求解器库文件、软件界面层对应的参数C/C++和库文件联合编译连接，生成乘用车悬架仿真软件的可执行文件；
运行所述可执行文件，得到所述乘用车悬架仿真软件。
8.一种乘用车悬架仿真软件生成装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于基于乘用车悬架包含的模块，获取各模块间的连接关系和模块参数；
构建单元，用于根据所述各模块间的连接关系和模块参数构建悬架模型；
模块编译单元，用于检查所述悬架模型并运行仿真，若仿真结果正确，则将所述悬架模型包含的悬架模块模型编译为模块C/C++和求解器库文件；
参数编译单元，用于将所述各模块间的连接关系和模型参数编译为参数C/C++和库文件；
生成单元，用于将所述模块C/C++和求解器库文件、所述参数C/C++和库文件联合编译连接，生成乘用车悬架仿真软件的可执行文件。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1-7任意一项所述的乘用车悬架仿真软件生成方法。
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行权利要求1-7任意一项所述的乘用车悬架仿真软件生成方法。
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