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目录

1. 导言 3
2. 查看模拟结果 4

启动 CarSim 并创建新数据库 4

运行控制屏幕 7

观看模拟视频 10

观看视频 + 剧情 12

查看机型信息 23

1. 运行新的模拟 27

以不同车速运行新模拟 27

创建新车辆 32

浏览 CarSim 数据库 40

使用共享数据集创建车辆 45

1. 管理数据 49

创建新的绘图数据集 49

为程序数据集添加绘图 54

将数据从一个数据库复制到另一个数据库 56

可配置功能 63

搜索数据库的工具 66

浏览已安装的数据库 70

1. 进一步了解 CarSim 71

CarSim 帮助系统 71

数学模型文档 73

机械模拟网站 75

下一步阅读 76

1. 导言

CarSim 软件包括三个主要组件，采用名为 VehicleSim (VS) 的仿真架构：

1. 1. VS Solvers 使用详细的物理模型模拟公路车辆及其控制器在驾驶员控制、三维地面几何和空气动力学作用下的动态行为。
   2. VS Visualizer 使用虚拟摄像机和绘图来显示仿真结果。
   3. 通过 CarSim 图形用户界面 (GUI)，可以访问车辆、道路、测试条件以及支持视频动画和绘图的信息数据库。

您将学到什么

高保真车辆动态模拟需要大量数据。CarSim 包含一个包含大量示例车辆和测试程序的数据库。如果您是 CarSim 的新用户，起初可能对图形用户界面和数据库不太熟悉。本指南旨在介绍图形用户界面和数据库的主要元素，以便您熟悉 CarSim 的组织结构和基本工具。您可能需要花费几个小时来完成所有步骤。

本指南旨在介绍使用 CarSim 的良好实践。因此，本指南将向您介绍如何创建新数据库，以及如何在不与现有数据集冲突的情况下创建新数据集。如果您正在评估未来可能使用的 CarSim，但短期内不会使用该软件，请考虑阅读 CarSim 演示教程--30 分钟的简短介绍。(请参见菜单 "帮助">"指南和教程">"CarSim 演示教程"）。

在本教程中没有必要掌握 CarSim 中的每个选项和功能 - CarSim 软件中包含大量的文档，您可以在以后使用这些文档来加深记忆，本指南的最后部分将对此进行介绍。

开始之前

在开始之前，有两个要求：

1. 电脑上必须安装 CarSim 2019.1 或更新版本。
2. 您必须拥有有效的 CarSim 许可证密钥。如果从未在计算机上运行过 CarSim，则可能需要知道许可证密钥文件的位置，安装完成后会有说明。
   • 节点锁和加密狗许可证文件通常位于 c:\flexlm。
   • 如果使用的是网络许可证，则需要系统管理员设置的许可证服务器名称。

1. 查看模拟 结果

要了解如何在 CarSim 中查看仿真结果，我们将从查看现有示例开始。随后，您将运行新的模拟。在准备过程中，您将首先创建一个新数据库，以便在学习本教程时使用。这样可以避免意外修改其他已安装的示例。

启动 CarSim 并创建新数据库

使用 "开始 "菜单或双击桌面上的 CarSim 图标启动 CarSim（详情取决于您的 Windows 版本）。

当 CarSim 启动时，会弹出一个选择数据库的对话框（图 1）。在正常操作中，您可以选择一个数据库（如

 ），然后继续

 。不过，在本教程中，我们将新建一个包含单一车辆和测试条件的数据库。

图 1.从 CarSim 安装中打开数据库。

1. 单击 "从综合分析文件创建新数据库 "按钮 。
2. 此时会弹出一个窗口，说明从合并的分析文件创建新数据库的下一步操作（图 2）。阅读信息并单击继续。

图 2.创建新数据库时的提示框

1. Windows 文件浏览器将出现，您可以找到合并的分析文件（扩展名为 CPAR，图 3）。找到本快速入门指南的文件：CarSim_2019.1_Quick_Start.cpar 并单击 "打开 "按钮继续。

 

图 3.找到 CarSim 快速启动 CPAR 文件。

1. Windows 文件浏览器将再次显示，提示您为新的 CarSim 数据库创建一个空文件夹（图 4）。为此，请
   1. 在硬盘上为新的 CarSim 数据库文件夹定位。必须

是您有读/写权限的位置（如文档）。

图 4.为新数据库创建一个空文件夹。

1. 1. 单击 "新建文件夹 "按钮 。
   2. 新文件夹将高亮显示，名称为 "新文件夹"。在高亮显示时，您可以键入一个新名称。给它取一个合适的名字，如 CarSim_Data_QS 。警告：此时请注意不要再次单击 "新建文件夹 "按钮，或在选择 "新建文件夹 "按钮时按回车键（您可不想创建第二个新文件夹！）。单击确定按钮 继续。

警报 如果您的安装设置为在下列情况下显示 "许可证设置 "窗口

启动 CarSim 后，您将看到一个许可证摘要窗口（图 5).单击选择按钮  继续。有一个复选框可以跳过

如果您有加密狗或节点锁，则可以设置该窗口的显示方式。 许可证

将来可能需要选择不同的许可证选项）。

图 5.显示许可证设置的窗口。

CarSim 将创建新数据库。创建完成后，您将看到 "快速入门指南 "的 "运行控制 "屏幕（图 6 显示了该窗口的顶部）。请注意标题中刚刚创建的数据库名称 。

图 6.CarSim 运行控制（主屏幕）屏幕。

运行控制屏幕

1. 在本教程中，请使用 "视图 "菜单将选项设置为 "显示按钮工具栏"、"显示按钮标签 "和 "显示侧边栏"（图 7）。

图 7.查看菜单

1. 选择 "视图 "菜单中的第一项：窗口大小与系统显示设置相匹配。Windows 7、8 和 10 中的选项可按 100%、125%、150% 等比例调整文本和控件的大小。菜单中的第一个选项使用系统偏好来缩放 CarSim 窗口。
2. 右键单击并按住帮助按钮 ，即可获得工具提示（图 8）。

图 8.按住右键，查看按钮或其他控件的信息。

1. 单击 "帮助 "按钮。这将启动 Adobe Reader 程序，并为当前屏幕提供 PDF 文档文件（图 9）。

图 9.有关当前屏幕的文档

任何时候都可以通过该按钮或按 F1 键获取当前屏幕的文档。帮助菜单还可用于访问随 CarSim 安装的大量文件。

完成本教程后，您可以返回 "运行控制 "屏幕的文档。现在，请关闭 PDF 窗口。

CarSim 运行控制（主页）窗口布局

CarSim 运行控制屏幕是访问 CarSim 中主要工具和数据集的起点（图 10）。

图 10.CarSim 运行控制屏幕布局。

屏幕上的蓝色方框是指向更多数据的链接，类似于网页上显示的链接（有时称为超链接）。

屏幕的主要部分分为三个部分。左栏标题为 "模拟测试规格"，有一个蓝色链接指向模拟中使用的车辆数据，还有至少一个蓝色链接指向定义测试程序的数据集。

中间一栏是用于运行 CarSim 数学模型的控件。稍后，您将使用此处的按钮执行新的模拟。

右栏标题为 "分析结果（后处理）"，提供了视频和绘图选项，用于将模拟结果可视化。

查看 您可以通过使用

控件。您可以通过以下方式查看内置帮助

右键单击、输入 F1 和使用帮助按钮。帮助菜单

可直接访问所有帮助文件。

观看模拟视频

现在，您将使用虚拟摄像机观看模拟车辆运动。

1. 右键单击 CarSim 运行控制屏幕上的视频按钮 （图 10），查看按钮工具提示。然后单击视频按钮。VS Visualizer（CarSim 中的动画和绘图工具）将根据虚拟摄像机显示运行动画（图 11）。

图 11.VS 展示台窗口。

1. 在本教程中，请使用 VS Visualizer 中的 "视图 "菜单，确保选中 "时间控制 "和 "时间乘数 "选项。

VS 展示台将模拟测试结果与模拟摄像机结合在一起。如果动画正在运行，请单击暂停按钮使其停止

在动画显示区域单击并按住鼠标键，使用简单的扫描动作移动模拟摄像机：

1. 1. 按下鼠标右键的同时（向左、向右、向上、向下）横扫，在车辆周围画圈。
   2. 按下鼠标左键和右键的同时上下扫动，可以将摄像头移到离车辆更近或更远的地方。如果您有鼠标中键，也可以按下它来实现同样的操作。
   3. 在查看区域按下鼠标右键的同时按下 shift 键；向任意方向扫动可 "拖动 "查看区域。这将改变摄像机的目标。移动鼠标后，当前轴的视图就会出现，并在观察区域的中心显示一个方框（图 12）。

图 12.移动拖曳时的坐标轴原点和方向视图。

在学习使用 VS 展示台时，您可以通过按 F1 键或使用菜单选项 "帮助 "来获得控制摄像机的鼠标操作提醒。

> 视频窗口鼠标/键盘控制。这将弹出一个窗口，显示影响摄像机的所有控制（图 13）。查看内容后关闭窗口。

图 13.VS 展示台视频窗口的鼠标控制。

1. 请看屏幕底部的时间控件（图 14）。

图 14.VS 展示台的时间控制

1. 1. 注意屏幕底部的滑块 。动画运行时，滑块从左到右移动。当前时间（如 4.097 秒）也显示在 上。
   2. 如果动画暂停，请单击播放/暂停按钮 或按键盘上的空格键播放。(如果空格键不起作用，请单击动画区域

点击鼠标左键，确保动画处于 "激活 "状态）。如果动画正在播放，请点击播放/暂停按钮

 或按键盘上的空格键暂停。

1. 1. 当动画暂停时，移动滑块 ，即可找到运行中的任意点。
   2. 当动画暂停时，单击滑块，然后使用 → 和 ← 键在动画中前后移动滑块；这样就能实现非常缓慢的运动效果。
2. 播放速度通常是实时的。不过，您可以通过额外的时间控制来交互式地控制播放速度。
   1. 播放视频时，左右移动时间倍增器滑块 调整时间刻度（如字段 所示）。范围从快进（最右边）到快退（最左边）再到慢动作（比例中间）。如果您的鼠标有中间滚轮，也可以使用。
   2. 左右移动点动/滑动滑块 可临时调整速度。松开控制器后，动画会回到当前的时间刻度设置 。
   3. 将速度恢复为 1x（实时） 。方向（前进/后退）不受影响。
   4. 使用该快捷按钮反转方向（前进/后退） 。
3. VS 展示台通常用三维物体渲染场景，这些物体的形状由多边形集定义。要查看多边形边缘，可左键单击三维视图中的任意位置使其处于活动状态，然后反复键入 Ctrl+W 在几种查看模式中循环（图 15）。您还可以使用视图菜单更改渲染模式。
4. 单击窗口右上角的 X 按钮或输入 Alt+F4 退出 VS Visualizer。您将再次看到 CarSim 运行控制屏幕。

观看视频 + 剧情

运行控制 "屏幕上有三个按钮用于启动 VS 展示台（图 16）：仅视频

 和均 。

当您熟悉软件和模拟测试操作时，您通常只使用 VS 展示台来显示曲线图。不过，在熟悉测试条件时，查看同步视频和曲线图的选项可为您提供非凡的洞察力。

图 16.从运行控制屏幕激活 VS 展示台的按钮。

1. 从 "运行控制 "屏幕，单击视频 + 绘图按钮 。几秒钟后，VS 展示台就会出现，显示上一节中的相同视频，以及双变线程序的相关变量图（图 17）。

VS Visualizer 在这里提供了大量信息。请注意，该窗口中有三种面板：

1. 1. 从虚拟摄像机看到的景象。
   2. 显示地块的网格。
   3. 时间控制，包括用于控制视频的滑动条。

与任何有多个面板的窗口一样，只有一个面板是 Windows 操作系统的 "焦点"。如果按下键盘键，就会转到有焦点的面板。

图 17.带有视频动画和网格图的 VS 展示台初始视图。

您可以调整视频和绘图网格之间的垂直分界线，用鼠标左键左右拖动即可。

1. 测试时间控制面板的控制功能：
   1. 点击播放/暂停按钮 数次，确认其工作原理与之前相同。请注意，每个图
       中的垂直光标线也会移动，显示每个图中与模拟时间相匹配的点。模拟时间会像以前一样显示在时间控制面板 的右边。
   2. 确认滑块控制 仍然有效，可以转到从绘图或视频中确定的感兴趣的时间。
   3. 确认如果滑块控件具有焦点，键盘快捷键仍然有效。使用空格键开始和停止；使用方向键 → 和 ← 以较小的增量向前或向后移动。
2. 双击任意一个绘图以展开它（图 18）。如图所示，该图应具有明显的黑色轮廓。如果对焦点有疑问，请单击绘图空间，以确保绘图面板拥有焦点，从而处理键盘输入。
3. 按 PgDown 键可查看下一个图；按 PgUp 键可查看上一个图。这些键可用于快速循环浏览曲线图。

这个示例有九个图，都有助于评估车辆的性能。请简要查看每个图。在本指南的后面部分，您将看到 CarSim 数学模型可生成数百个变量，并可轻松绘制。

图 18.查看其中一块地块。

1. 按下 "z "键可随时返回网格视图。当前活动的绘图（窗口焦点所在的绘图）总是以黑色轮廓显示（图 19）。

图 19.当垂直力图成为焦点时的网格视图。

确认翻页键仍可在网格视图中循环浏览绘图。选择标题为 "垂直力：基线"（图 19）。

z "键可用于最大缩放和返回网格。按 "z "键完全放大垂直力图（图 20）。

图 20.带有变量值数字显示的垂直力视图。

1. 按 "v "键可显示图例 中四个力在绘图区光标所指时间的数值，这与时间控制面板
    右侧边缘的时间显示相匹配。移动滑块控件 ，即可查看图例中任何相关时间的数值。

运行。请注意视频、绘图光标和文本显示是如何同步的。

1. 请记住，您可以通过多种方式放大视频面板，其中最主要的是同时按下左右键（或鼠标中键）。这在绘图区域也同样有效。
   1. 在绘图区域同时按下左右键（或鼠标中键），上下滑动鼠标放大或缩小（图 21）。光标将变为放大镜图标 ，并用一根横线标出缩放点。
   2. 按 "r "键可将绘图缩放恢复到原始视图。
   3. 将光标移至水平轴的编号部分（图 22）。光标将变为显示水平效果 。同时按下左右键并左右移动鼠标，可在水平方向上放大或缩小。
   4. 将光标移至垂直轴的编号部分 。在这种情况下，光标会发生变化，显示垂直效果。同时按下鼠标左右键并上下移动鼠标，可在垂直方向上放大或缩小。
   5. 另一种缩放方法是使用鼠标左键在绘图区域内拖动一个矩形。松开按钮后，所选区域将被缩放以填充绘图区域。

图 21.在绘图区域使用鼠标左右键放大和缩小。

图 22.使用鼠标左键和右键在水平轴区域进行水平缩放。

1. 放大时，并非所有数据都可见。您可以根据需要平移视图区域。有三种平移选项可供选择：
   1. 在绘图区域按下鼠标右键，图标将变为手形 "拖动 "图标（图 23）。继续向任意方向拖动绘图内容。

图 23右键单击并拖动绘图区域，即可向任意方向平移整个绘图。

1. 1. 将鼠标置于水平轴的编号区域。光标会发生变化，显示水平效果，就像缩放时一样。按下任一鼠标键并向左或向右移动鼠标，即可水平平移。
   2. 将鼠标置于垂直轴的编号区域。光标会发生变化，显示垂直效果，就像缩放时一样。按下任一鼠标键并向上或向下移动鼠标，即可垂直平移。
2. 图例中显示的值与屏幕右下方显示的摄像机时间相对应。要在平移后移动显示时间以匹配绘图，请键入 Shift+T。这将改变摄像机时间，使其与当前图块相匹配（图 24）。
3. 滑动时间控件，查看运行后期的视频。键入 "t "键，更新绘图以显示新摄像机时间附近的数据。

1. 活动曲线图中的一条曲线总是被选中，并在图例中用名称轮廓表示。例如，图中名为 "轮胎 L1 垂直 "的曲线被选中。

24.您可以跳转到所选曲线图具有最大值或最小值的模拟点。

图 24.使用 Shift+T 将显示时间更改为当前绘图的中心点。

1. 按下 Ctrl 加向上箭头键。VS 展示台将跳转到所选变量出现最大值的时间（T = 3.650 时的最大力 = 6323.5  ，图 25）。不过，由于图形已放大，因此没有显示所关注的时间（T = 3.650 秒）。

图 25.使用 Ctrl+ 向上箭头更改摄像时间，找到所选数据通道的最大值。

1. 按下 "t "键可平移绘图，使其包含当前摄像机时间（图 26）。
2. 视频是同步的，因此会改变以显示相应的时间点。您可以根据需要缩放和平移视频图像，从任何角度查看方向。

图 26.按 "t "键将绘图平移到当前相机时间 T = 3.650 秒。

1. 按下 Ctrl 加向下箭头键。VS 展示台将跳转到所选变量出现最小值的时间。
2. 使用 Tab 键循环浏览曲线图。例如，使用 Tab 键选择 "轮胎 R1 垂直力图"，然后使用 Ctrl+Up 和 Ctrl+Down 组合键查找模拟中右前轮胎力达到最大值和最小值的时间。

1. 转到 "帮助 "菜单，选择 "绘图窗口鼠标/键盘控制 "或按 F1 键（如果绘图面板是焦点）。这将弹出一个窗口，列出所有鼠标和键盘控制选项（图 27）。查看控制选项后关闭窗口。
2. 正如您稍后将看到的，本示例中网格中出现的九个图都是提前在 CarSim 数据库中设置好的。您还可以通过简单的拖放操作绘制模拟输出文件中的任何变量。
   1. 使用菜单命令 "视图 > 数据管理器 "查看数据管理器窗口 （图 28）。(您可能需要将该窗口移动到不停靠在摄像机视图中的位置）。这里列出了模拟运行时写入文件的所有变量。

图 27.列出绘图鼠标和键盘控制的帮助窗口。

图 28.使用查看菜单显示数据管理器窗口。

1. 1. 使用菜单命令绘图 > 创建新绘图
       添加新的绘图窗口（图 29）。注意该窗口最初没有内容。

图 29.使用绘图菜单创建新绘图。

1. 1. 滚动数据管理器窗口查看可用变量。将数据管理器窗口中的变量名称拖动到绘图窗口，即可绘制绘图。例如，拖动轮胎侧向力变量 Fy_L1（图 30）。请注意，VS Visualizer 会生成曲线图，并在图例中自动标注坐标轴和数据集。

图 30.将变量名从数据管理器拖到绘图窗口。

1. 1. 将另一个单位相同的变量拖入绘图中。例如，拖动其他三个侧向力变量（图 31）。请注意，VS Visualizer 会添加绘图并自动调整标签。

图 31.添加单位相同的第二个变量。

1. VS Visualizer 最初会在同一个主窗口中显示视频窗口和绘图网格。视频窗口可以通过将标题栏拖到主窗口外来解锁，在主窗口中可以根据需要调整大小（图 32）。试试这个。

您已经显示了数据管理器窗口并创建了新的绘图窗口。您还可以使用菜单项 "视图 > 新动画窗口 "添加新的视频窗口，并使用菜单项 "绘图 > 查看预定义绘图 "为预定义绘图添加新的绘图窗口。

1. 退出 VS Visualizer 返回 CarSim 运行控制屏幕。

回顾 您现在已经了解了使用 VS 的主要交互式控件

展示台。以下各节假定你能自如地缩放

并与视频同步查看数值。对于

更多参考信息，请使用 CarSim 帮助菜单并访问

VS 展示台参考手册（在参考手册中

子菜单）。

查看机型信息

到目前为止，您已通过模拟视频观看了车辆运动，并通过图形图查看了其他相关输出。现在我们来看看模拟车辆的静态属性。

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