技術分享 | 使用TSMaster從零打造車輛控制器HIL實時仿真系列4

一、SDK融入TSMaster運行環境

由于此視頻采用了CarSim controller自帶的CarSim engine客戶端，需要對代碼庫做一些配置，也就是需要引用CarSim controller開發包的相關sdk文件。我們打開ABS算法小程序的代碼庫。

向上進入common文件夾，這個文件夾可存放多個小程序公共的頭文件和代碼文件，我們將SDK文件拖入此文件夾中。

接著轉到全局定義中，第一行代碼，引用一個C++頭文件 #include "CarSimAPIUtilities.hpp"。

隨后點擊編譯，可以看到，SDK也融入了TSMaster的運行環境中。

二、SDK控制動力學模型

接下來我們就可以通過調用SDK來輕松控制動力學模型了。

我們可以使用CarSim engine自帶的這 47 個API函數來操作CarSim，當然也可以選用基于CarSim engine開發的SDK來實現，相比起來SDK的函數更加簡潔，它將整個 CarSim的控制分為三個階段：初始化、運行、和結束運行。

初始化函數名為 callback_setup，放在程序啟動事件中。

運行函數名為 callback_start_carsim，放在step函數中，并且讓它只執行一次；這需要再申請一個全局變量 vToStart，來實現單次操作。

結束運行函數名為 callback_teardown，放在程序停止事件中；寫完后我們編譯程序，運行程序。

三、車輛加速仿真試驗

接下來我們嘗試加速車輛，并在車速高于80kph時，緊急制動，要完成這個操作，只需要在我們的ABS小程序中，再自 定義兩個API函數即可，我們將這兩個函數分別命名為acc和brake。

在acc中，我們操縱油門，此時需要到CarSim controller中拷貝輸入變量名，throttle，cs-

>IMP_THROTTLE_ENGINE = 0.6;

在brake中，我們模擬駕駛員以150 bar的壓力踩下制動踏板進行緊急制動，這就需要設置主缸壓力為15MPa，我們設置一個全局變量 vPMC 來接收這個主缸壓力，同時，還需要到全局定義中聲明這個 vPMC。

為了對比有無ABS的制動效果，我們首先嘗試沒有ABS算法的情況，那么這個壓力將直接作用在四個輪缸上，這里還需聲明一個變量 vHasABS，默認為假。

接著來到step函數中，通過 vHasABS 來區分算法的執行與否，若沒有執行算法，則直接賦值輪缸壓力。

完成邏輯之后，我們需要觀測輪速和壓力，這些變量都來自于整車模型，如何觀測呢？我們可以使用小程序的變量將其表達出來。

轉到變量組上，點擊右鍵添加變量表，依次輸入車速，行駛距離，油門，各個輪速和各個壓力值。點擊確定后，一系列變量變申明好了，與全局定義不同的是，這些變量是系統變量，可以被其他小程序，或是被graphics或者面板等等窗口獲取并自動繪制曲線。

我們回到step函數，需要依次對這些系統變量進行賦值，賦值使用set操作

v.set(cs->VX); 

station.set(cs->STATION);

throttle.set(cs->IMP_THROTTLE_ENGINE); 

vFL.set(cs->VX_L1);

vFR.set(cs->VX_R1); 

vRL.set(cs->VX_L2); 

vRR.set(cs->VX_R2); 

pFL.set(cs->IMP_PBK_L1); 

pFR.set(cs->IMP_PBK_R1); 

pRL.set(cs->IMP_PBK_L2); 

pRR.set(cs->IMP_PBK_R2);

隨后運行程序，打開系統變量表，就可以看到我們為這個小程序添加的一系列監控變量。

我們打開graphics，將圖形分為三欄，上欄顯示速度，中欄顯示壓力，下欄顯示油門和行駛距離等信息，隨后添加各個系統變量進行觀測。

再轉到自動化模塊中，將我們現有的邏輯做一些修改，也就是啟動后等待車輛加速到80公里每小時，再進行制動，只有制動到車速為0時，才停止仿真。