18884710760
技術文章
在上一篇文章：，我們講述了在構建FMU中，如何通過fmi_simple_car.cpp來實現FMI2.0，即如何實現一個簡單的車輛模型來進行車輛動力學仿真。今天康謀接著展示如何通過simple_car.cpp和simple_car.h構建車輛模型本身。
首先simple_car.cpp主要構建了車輛所需的多個動力學參數，包括底盤的位姿、車輪的狀態等，而simple_car.h提供多個函數來實現基于FMI2.0標準將參數寫入到車輛中。
simple_car.cpp主要分為三部分：
初始化車輛動力學參數
計算參數并更新車輛的運動變化
根據車輛的位姿計算車輪的坐標
在頭文件中，除了定義相關函數外，還提供了車輛的一些靜態參數，用于協助動力學參數的計算，比如給定車輛的轉向傳動比、軸距、最大附著加速度、車輪半徑等。
我們來看一個simple_car.cpp中實現車輛狀態更新的簡單示例：
const double wheel_angle =val_refs[STEERING_ANGLE] / m_steer_transmission_ratio;
const double curvature = wheel_angle / m_wheelbase
const double yaw_rate = curvature * val_refs[CHASSIS_SPEED]
這三個分別計算了轉向角、曲率和偏航率。基于這個三個值，再結合車輛的靜態參數，我們可以計算并推算出其他的車輛運動姿態參數。
我們也會通過加速踏板和剎車踏板的狀態來計算車輛（底盤的縱向加速度），其中m_max_adh_acc為在頭文件中預先定義的最大附著加速度:
if val_refs[BRAKE_PEDAL_POSITION] < 0.0
{
val_refs[CHASSIS_LONGITUDINAL_ACCELERATION] = val_refs[BRAKE_PEDAL_POSITION] * m_max_adh_acc;
}
可以注意到我們使用了宏定義的[STEERING_ANGLE]、[CHASSIS_LONGITUDINAL_ACCELERATION]和[BRAKE_PEDAL_POSITION]。
使用這一方式的原因：一是為了計算不同參數時清晰明了，此外更重要的是這和FMU中的modelDescription.xml文件所對應，modelDescription.xml規定了FMU的結構，其結構可以參考FMI系列的第二篇文章。
在XML文件中，需要關注的參數類型為name和valuReference，STEERING_ANGLE這一name對應的valuReference值為3，那么為了方便我們使用這些參數，可以把這些定義的宏寫入到value_reference_ids.h中，當然也可以寫入simple_car.h這一頭文件里。
在完成simple_car.cpp、simple_car.h和FMU描述文件modelDescription.xml文件的構建，最后一步就是要將其編譯成為所需FMU文件并生成我們的動態庫文件(.so/.dll)。
我們采用Cmake來進行編譯，除了定義源文件、添加庫、特定目錄、鏈接庫（主要是glm和fmi2_interface）以外，我們還需要針對FMI平臺進行配置：
以上就是基于FMI2.0構建FMU的全部內容，在下一期中我們將介紹在仿真軟件aiSim中通過車輛動力學API來實現和FMU的聯合仿真。
關注微信