2.1 Simulink接口
1) 變量由Simulink導入CarSim（導入變量）
可由Simulink導入到CarSim中的變量可達160多個，主要分為以下幾部分：
n 控制輸入
n 輪胎/路面輸入
n 輪胎的力和力矩
n 彈簧及阻尼力
n 轉向系統的角度
n 傳動系的力矩
n 制動力矩及制動壓力
n 風的輸入
n 任意的力和力矩
圖2.1 CarSim導入變量分類
我們可以在Simulink中定義變量，也可以在其他軟件中定義並導入Simulink模型中，導入的變量將疊加到 CarSim內部相應的變量中。
2）變量由CarSim導入Simulink（導出變量）
導出變量可以應用於用戶自定義的Simulink模型，CarSim的導出變量多達560之多，如車輛的位置、姿態、運動變量等。
圖2.2 CarSim導出變量分類
圖2.3為CarSim軟件所提供的一個CarSim與Simulink聯合仿真的例子
圖2.3 簡單駕駛員模型
2.2 CarSim與Simulink聯合仿真
以CarSim中所提供的與Simulink聯合仿真的一個例子為例（稍有修改），來介紹CarSim與Simulink聯合仿真的整個過程。
例：
| 車型 |
B-class，Hatchback:No ABS |
| 初始車速 |
65km/h |
| 節氣門開度 |
0 |
| 檔位控制 |
閉環四檔模式 |
| 制動 |
2s后緊急制動 |
| 方向盤轉角 |
0deg |
| 路面 |
對開路面 |
| 仿真時間 |
10s |
| 仿真步長 |
0.001s |
說明：選用同一車型的兩輛汽車，同樣的仿真工況，但其中一輛加入在Simulink中建立的ABS控制器，相當於一輛汽車帶有ABS，而另一輛汽車沒有帶ABS，方便對比。
(1) 雙擊桌面上CarSim的圖標，運行CarSim，這里選用是的CarSim8.0版本；
圖2.6 CarSim主界面
由圖2.6可以看到在CarSim主界面中，主要有三大部分：車輛參數及仿真工況的設置、數學模型求解、后處理。用戶可以修改車輛參數，根據需要來設置仿真工況，圖2.6中所示為雙移線仿真工況。在后處理部分，可以顯示模型的仿真動畫及繪制仿真曲線，如圖2.7。
圖2.7 仿真動畫與曲線
(4) 點擊，來新建一組dataset，如圖2.8，在兩個文本框中分別輸入'Example'和'ABS'，然后點擊'set'，以完成新建。
圖2.8 新建dataset
(5) 選擇'datasets'下拉菜單，看有何不同，如圖2.9。
圖2.9 第(4)步中所建的dataset
(6) 點擊圖2.10(a)中的下三角，選擇相應的車型，如圖2.10(b)。
(a)
(b)
圖2.10 選擇車型
(7)新建一個所要求的仿真工況：
1)點擊圖2.11中所示的工況，如圖2.12所示。
圖2.11 120km/h雙移線仿真工況
圖2.12 120km/h雙移線仿真工況的主界面
2) 新建仿真工況，點擊，在圖2.13中的文本框中依次輸入‘ABS Example’和‘Split Mu’，點擊‘Set’完成新建。
圖2.13 新建仿真工況
3) 根據例子中的要求設置仿真工況：
l 初始車速為65km/h；
l 節氣門開度為0；
l 2s后緊急制動；
l 檔位控制選用閉環四檔模式；
l 方向盤轉角為0deg；
l 路面選擇對開路面；
完成設置后，如圖2.14所示。
圖2.14 仿真工況設置
4) 設置仿真時間：
同樣在設置仿真工況的主界面里，在如圖2.15所示的文本框內輸入‘10’。
圖2.15 仿真時間設置
5) 選擇前面新建的仿真工況：
點擊，返回CarSim的主界面，選擇前面新建的‘Split Mu’工況，如圖2.16。
圖2.16 選擇仿真工況
6) 設置仿真步長：
在CarSim主界面下，點擊下拉菜單‘Tools’，選擇‘Preferences’，出現如圖2.17的界面，在圖中紅色圓角矩形框內，將仿真步長設為‘0.001s’。
圖2.17 設置仿真步長
(8) 點擊運行數學模型，計算結束后，點擊，觀看仿真動畫，看一下無ABS車輛在對開路面上緊急制動的效果，如圖2.18所示，也可以點擊來繪制曲線。
圖2.18 仿真動畫顯示
(9) 建立CarSim與Simulink聯合仿真的模型：
1) 點擊如圖2.19所示的下三角，選擇‘Models:Simulink’。
圖2.19 選擇Simulink接口
2）點擊如圖2.20所示的下三角，選擇‘[Link to New Dataset]’。
圖2.20 Link to New Dataset
3) 此時將彈出一個如圖2.21所示的對話框，在文本框中依次輸入‘Example’和‘ABS’，點擊完成新建，如圖2.22。
圖2.21 新建一個與Simulink聯合的Dataset
圖2.22 選擇建立的‘ABS’dataset
4)點擊， 如圖2.24所示，
注意到：①瀏覽工作路徑：在這里選擇D:\Program Files\CarsimData；
②Simulink Model的路徑：在D:\Program Files\CarsimData\Extensions\Simulink目錄下新建一個空白的Simulink Model，命名為ABS.mdl。點擊瀏覽ABS.mdl，如圖2.23所示
圖2.23 選擇路徑
圖2.24 Simulink {Example}ABS的主界面
5) 定義CarSim的導入變量：
點擊如圖2.25(a)所示的下三角，選擇‘I/O Channels:Import’，然后按圖2.25(b)、(c)新建導入變量；
(a)
(b)
(c)
圖2.25 新建ABS input
點擊，顯示如圖2.26，這里需要瀏覽找到Readme file for output，這里為Programs\solvers\ReadMe\i_i_imports_tab.txt。定義CarSim導入變量為4個車輪的輪缸壓力，順序依次為：IMP_PBK_L1(左前輪缸壓力[MPa])、IMP_PBK_R1(右前輪缸壓力[MPa])、IMP_PBK_L2(左后輪缸壓力[MPa])、IMP_PBK_R2(右后輪缸壓力[MPa])，記下導入順序。
圖2.26 定義CarSim導入變量
6）定義CarSim的導出變量：
步驟同5) 定義CarSim的導入變量相同，首先新建名為ABS output的一個dataset。點擊，彈出如圖2.27所示的界面，這里需要瀏覽找到Readme file for output，這里為Programs\solvers\ReadMe\i_i_outputs_tab.txt。定義CarSim的導出變量依次為：Vx_L1(左前輪速[km/h])、Vx_R1(右前輪速[km/h])、Vx_L2(左后輪速[km/h])、Vx_R2(左前輪速[km/h])、Vx_SM(汽車質心處的速度[km/h])、Pbk_Con(主缸壓力的控制輸入[MPa])，記下導出順序。
圖2.27 定義CarSim導出變量
7) 點擊，返回CarSim主界面，然后點擊圖2.27所示的，此時Matlab及前面所新建的空白的模型ABS.mdl將被打開，如圖2.28。
圖2.27 數學模型求解器
圖2.28 MATLAB Command Window及ABS.mdl
8）在MATLAB Command Window中鍵入simulink，回車，打開Simulink Library Browser，注意現在的Simulink Library Browser比單獨運算MATLAB/Simulink時多了一個‘CarSim S-Function’，如圖2.29所示，將拖拽到ABS.mdl里，顯示為，注意此模塊恰好有一個輸入接口和一個輸出接口，分別對應着CarSim的導入變量和導出變量 。
圖2.29 含有CarSim S-Function模塊的Simulink Library Browser
9) 在ABS.mdl中加入ABS控制策略，CarSim的導出量經過Simulink計算，決策出各個輪缸的壓力，然后導入到CarSims模塊里，如圖2.30所示
圖2.30 CarSim與Simulink聯合仿真的ABS控制模型
10) 返回CarSim主界面，點擊，運行結束后，再點擊，彈出ABS.mdl，如圖2.30，點擊模型的，即可運行整個模型。
說明：若對CarSim軟件里的參數(車輛參數、仿真工況等)進了修改，則要再點擊，運行結束后，然后點擊，來重新讀入修改后的參數，最后點擊模型的，運行整個模型；若只在Simulink模型里作相應的修改，不影響CarSim中的參數，直接點擊即可。
圖2.31加入ABS控制后，車速與各輪速的關系曲線
11) 觀察加入ABS控制后的車輛行駛，點擊，查看動畫，如圖2.32，同樣也可點擊繪制曲線。
圖2.32 帶有ABS控制的仿真動畫
(10) 在前述操作的基礎上，為了更好的顯示ABS控制效果，采用同樣車型，同樣的仿真工況，而其中一輛加入了ABS控制，另一輛不帶ABS。
1) 在CarSim主界面下，點擊，新建一個dataset如圖2.33所示，點‘Set’完成操作。
圖2.33 新建No ABS Control dataset
2) 取消與Simulink聯合仿真的選擇，如圖2.34，選擇‘[No linked library]’。
圖2.34 取消與Simulink聯合仿真
3) 選擇CarSim主界面右下方的，選擇前面所建立的dataset，如圖2.35，完成操作后，點擊該處的，彈出ABS的CarSim的主界
圖2.35選擇dataset
4）完成上面3)操作后，點擊該處的，彈出ABS的CarSim的主界面，同樣按上面3)操作方法，選擇在1)所建的‘No ABS Control’。在主界面右上角，選中，並設置為紅色；
5）點擊主界面上的，運行模型，結束后，點擊，查看仿真動畫，如圖2.36所示，其中紅色車輛為不帶ABS控制的車輛。
圖2.36 有無ABS控制的對比