车辆驶出隧道或经过开阔路段时，风可能突然从车身一侧吹来。放到CarSim里，同一辆车在固定转向和驾驶员跟踪车道两种工况下，横摆曲线会有明显区别。有时车头转动得很快，车身却还没偏出多少，有时横摆角速度已经回落，车辆仍在向一侧移动。要把这些现象读清楚，得把风的作用时段、转向输入和车辆轨迹放在一起看。

　　一、CarSim怎么做侧风仿真

　　搭工况时，可以从数据库已有的侧风示例入手，保留它的风场和气动模型连接方式。无风和有风各留一条运行记录，后面看图时就有了参照。

　　1、复制侧风示例并建立基准工况

　　不同版本的示例库和数据集入口可能有差别，以下按带有侧风示例的英文界面说明。

　　①、在【VS Browser】的运行数据库中查找【Crosswind Test】，打开示例的【Run Control】，复制运行记录，分别命名为【无风基准】和【侧风工况】。

　　②、打开【Procedures】链接，将道路设为平直路段，统一两组的初始车速和目标车速，例如每小时一百公里，并保持载荷、轮胎和路面附着设置一致。

　　③、在【转向控制设置】中选用固定转向输入。先跑无风基准，确认车速已稳定，车辆能沿直路行驶，再把这套转向输入用到侧风组。

　　2、检查气动数据和风的输入

　　①、沿车辆模型链接打开【Vehicle Body】，检查其关联的【Aerodynamics】数据集，确认侧向力和横摆力矩对应的气动系数已配置。更换车型后，重新核对气动数据和参考尺寸。

　　②、沿侧风示例的链接打开【风速和风向数据集】。无风组用零环境风速，侧风组另存一份风数据，避免修改共用数据集时把基准组也改掉。

　　③、在【风速设置】中安排无风、起风、持续和退风几个阶段。例如在按时间输入的工况中，零至两秒无风，第三秒升至每秒十五米，第五秒开始退风，第六秒回到零。若表头用千米每小时，峰值填五十四。

　　④、检查【风向设置】采用的坐标系和方向定义，使风矢量与直线路段垂直。若示例按道路距离输入风速，就在【距离列】设置各阶段的位置，并给退风后的车辆响应留一段路。

　　环境风速是相对地面的输入，车身气动载荷还与车辆自身速度有关。复用示例时保留它原有的风向定义，比照着别人的正负角度直接填数更稳妥。

　　3、运行并核对风是否作用到车辆

　　①、回到【Run Control】，运行【无风基准】和【侧风工况】，点击【Plot】打开结果。

　　②、在【VS Visualizer】里对照风速、气动侧向力和气动横摆力矩，核对载荷变化是否落在设置的有风区间。按距离输入时，同时查看车辆到达起风位置的时刻。

　　二、CarSim侧风仿真的横摆响应怎么看

　　横摆角速度描述车头转得有多快，横摆角描述车头朝向变了多少。判断车辆有没有偏离车道，还得看相对参考路径的横向偏移。

　　1、把横摆和轨迹曲线放在同一时间轴上

　　①、在【Plot】中将时间作为横轴，添加【AVz】和【Yaw】。在当前模型的输出变量清单中核对变量说明和单位，前者通常用度每秒，后者用度。

　　②、在【VS Visualizer】中添加相对参考路径的【横向偏移】和【方向盘转角】，叠加无风组与有风组。直路与全局纵轴对齐时，也可用同一车身测点的全局横向位置减去基准位置作对照。

　　③、如果绘图列表里找不到所需变量，回到【Run Control】查看模型的可用输出清单，将对应通道加入结果输出，重新运行后再绘图。

　　2、分开读起风、持续和退风三段

　　起风瞬间和风停以后可能各出现一个峰。只抄图上幅值较大的那个点，容易把受风时的转动和退风后的回摆混在一起。

　　①、用【风速曲线】标出起风和退风时刻。若车辆起步时已有轻微转动，先叠加【无风基准】，再读起风后的横摆角速度变化。

　　②、在【AVz】曲线上记录起风后的峰值、方向和出现时间。持续风阶段另看曲线是维持偏值、逐渐回落，还是出现来回摆动。

　　③、在【退风区间】标记反向峰及出现时间，并以同一容差带比较各组回落情况。再读取同一时刻的【Yaw】和【横向偏移】，确认风停后是否仍有航向误差或位置偏差。

　　三、CarSim侧风仿真怎么区分车身响应和转向修正

　　同一阵侧风下，固定转向工况可以看车辆受扰后的自然响应，路径跟踪工况则包含转向修正。两种结果各有用处，混在一张图里时要把控制条件写清楚。

　　1、用同一阵风做两种转向工况

　　①、复制已跑通的【侧风工况】，保留同一辆车、同一车速和风输入。原组维持固定转向，复制组改用跟踪同一条直线的【路径跟踪转向控制】。

　　②、在【VS Visualizer】中叠加两组的【方向盘转角】、【AVz】和【横向偏移】。从转向输入开始变化的位置读起，比较修正前后的转动和轨迹。

　　有时路径跟踪组的偏移更小，横摆曲线上却多出一段反向波动。把方向盘曲线放在旁边，才能看清那段波动是否与回方向的时刻一致。

　　2、排查曲线没反应或左右方向对不上

　　①、如果有风组和无风组几乎重合，回查【风速数据集】是否连到本次运行，并对照【气动侧向力】。若风速已变、载荷仍无变化，再检查车身气动数据及系数表。

　　②、如果曲线方向与预期相反，复制一组【反向侧风工况】，只反转风矢量。用两组的气动侧向力、横摆力矩和轨迹方向交叉核对，同时确认输出坐标的正方向。

　　③、如果起风处的曲线只剩几个点，在【结果输出采样设置】中缩短采样间隔，重跑后再比较峰值和峰值时刻。

　　总结

　　CarSim的侧风工况适合用来比较同一辆车在不同风输入或转向控制下的表现。横摆角速度说明车头转动的强弱，横摆角和横向偏移则保留了风吹过以后车辆朝向和位置的变化。做结果记录时，把风的作用区间和转向模式一并写上，别人拿到图也能判断差别出在哪里。大家如果遇到横摆已经平稳、车辆却还在偏移的情况，可以从同一时刻的航向和轨迹入手查找原因。