為培養學生將理論知識應用于工程實踐的能力，鞏固課堂所學的理論知識，引導學生掌握業界開發理念和開發模式，以工程師的思維模式進行賽車開發。賽事從本賽季起將開展“動力學仿真與控制線上設計競賽”。
通過車輛動力學仿真引導車隊通過仿真方式進行車輛動力學研究，進而通過仿真優化車輛的動力學性能，控制設計可以讓學生通過自行設計的控制算法、優化控制參數，以此改善現有車輛的動力學性能；控制算法的建模和軟件實現，幫助學生理解軟件開發理念，了解軟件開發過程，規范軟件開發行為，為汽車行業軟件開發水平的提升做好儲備。
一、參賽資格
報名參加中國大學生方程式系列賽事的車隊(油車/電車/無人駕駛)均可參加。參加本項競賽的車隊將自動參與“MATLAB/Simulink 應用獎”的獎項評比，若不愿意參與可自行備注。
二、參賽形式
基于汽車行業最為常用的Simulink平臺，由組委會提供一份含有基礎控制的車輛動力學模型（以下簡稱A模型）。
參賽車隊在此基礎上進行如下兩方面的開發：
1.控制開發以及軟件實現
a.在A模型的基礎上，進行控制部分的開發，比如，可以為A模型增加TCS功能；可以為A模型增加能量回收功能；可以在A模型的基礎上加強電機控制器的功能；
參賽車隊可以選擇上述模塊進行控制開發，但不限于上述模塊，經過控制開發之后的模型簡稱B模型。
b.對控制模塊的開發上，可以選擇合適的控制方法，并根據仿真工況進行算法優化和參數優化。
c.對B模型的控制部分進行軟件實現，包含模型驗證、數據管理、代碼生成、代碼測試等環節。
d.在B模型的基礎上，根據主辦方實現設定的駕駛工況進行仿真，記錄仿真結果。
e.A模型提供一組固定的傳感器，作為相關控制開發的輸入。
f.A模型的傳感器不允許改動，對A模型的車輛結構及參數不允許改動。
2.動力學仿真以及設計優化
a.使用MATLAB/Simulink工具對車輛及其部件進行建模。建?？梢允褂萌魏喂ぞ呦?。建模方法可以自由選擇，比如，可以使用數據驅動建模（Black Box modeling），也可以使用第一原理建模（First Principal Modeling），或者使用灰盒模型（gray box modeling）如系統辨識、參數估計等方法對車輛進行建模。
b.可以在A模型的基礎上，理解模型的參數，將構型和參數修改為實車模型的實際參數。也可以完全自定義模型的各個構件。
c.整車系統級別的仿真：對于整車系統的動力性或者橫向穩定性的評價需要對整車級別的系統進行建模。
d.車輛各子系統如電池、電機、傳動系統、輪胎、懸架、制動、轉向等的建模。在對車輛子部件的仿真中考慮與整車其他部件的交互。
e.對模型的可靠性進行驗證。驗證方法包括且不限于使用實驗數據對仿真模型進行對標。對這一工作的具體實施有文檔或者模型說明。從子系統驗證到整車系統模型驗證。
f.將車輛動力學模型應用于工程實際中。如車輛控制算法驗證、對于部件性能進行分析，如部件的極限特性分析等。或者對于系統或者部件進行優化。
g.車輛仿真結果分析能力。包括仿真結果的后處理以及具體的工程應用分析。
三、評分原則
本賽事主要目的為考察學生在備賽過程中掌握的設計能力，引導學生將設計能力作為比賽重點。評分過程中，除考慮設計的結果之外，更多分值會放在開發過程的展示環節。
評分細則：
1.控制軟件設計（滿分200分）
a.控制算法的選擇，選擇合適的算法，并說明選擇依據（可以是理論分析，也可以是仿真計算，也可以通過仿真對比不同算法的控制效果）（20分）；
b.控制模型的架構，合理的模型架構，正確使用不同的實現方式（比如：合理使用Simulink/Stateflow/m函數)，正確使用架構設計元素（比如庫模塊、子系統、原子子系統、模型引用等）（20分）；
c.建模規范，按照一定的規范（比如汽車行業廣泛使用的MAAB）進行模型設計，并對模型進行建模規范的檢查（20分）；
d.模型的功能測試，根據模型的規模，決定進行哪些功能測試，參照功能測試的覆蓋率，決定是否要增加測試（20分）；
e.模型的數據管理，合理使用數據對象進行數據管理，控制模型中的信號、參數在代碼中的實現（20分）；
f.自動代碼生成，選擇合適的配置參數進行嵌入式代碼生成，根據實際項目需要設定代碼生成優化配置（10分）；
g.代碼的動態測試，通過背靠背的方式測試代碼和模型在功能上的一致性（10分）；
h.控制模塊的數量，考察車隊自主開發的控制模塊的數量（30分）。
i.控制算法對性能的影響，仿真不同控制算法下的模型，展示控制算法、參數優化動力學性能。比如，通過能量回收模塊對比有無能量回收模塊對續航里程的影響；ABS模塊對制動性能的影響；扭矩控制模塊對車輛側向性能的影響等（30分）。
j.控制設計中的創新設計，可以是原創性的創新，也可以是其他車隊沒有使用的技術，或者在開發工具、開發環境方面做出的創新工作（20分）。
2.動力學仿真及優化（滿分300分）
a.模型的搭建能力（共240分）
1)提供模型，以及模型依賴的相關數據。（20分）
2)模型的仿真結果可以復現。 （20分）
3)整車模型須完整體現車輛的整體性能中的一條或者多條，如經濟性、動力性、操穩性等。（20分）
4)模型參數的獲取：模型參數的獲取需合理可靠。對模型參數的設置有對應的說明。（20分）
5)按照參賽車輛的構型對整車模型進行自定義，并準確表達部件的動力學特性。（30分）
6)按照參賽車輛的個部件的參數對整車模型各部件進行自定義，并且可以按照仿真需求并準確表達部件的動力學特性。（30分）
7)建模原理的科學方法陳述與詳細說明。（30分）
8)對各零部件模型的模型的準確性進行驗證。如通過實驗數據對模型仿真結果進行對照。根據對照結果，調整相關參數優化模型的準確性。這一工作的具體實施有文檔或者模型說明。（20分）
9)由各零部件模型集成整車模型后，有條件地對整車模型進行驗證。（10分）
10)對被控對象模型的參數輸入進行管理。（10分）
11)模型層級的管理。（10分）
12)對仿真輸出結果進行觀測并整理。對仿真結果進行后處理以及分析 。（20分）
b.模型的應用，在模型中實現并在報告中陳述說明。（共40分）
1)將車輛模型應用于整車或者零部件控制算法開發與驗證。（20分）
2)模型對于系統或者部件性能進行分析與優化。（20分）
c.創新性加分：可以是原創性的創新，也可以是其他車隊沒有使用的技術，或者在開發工具、開發環境方面做出的創新工作。（20分）
四、參賽作品：
（一）、車輛動力學仿真
a、車輛動力學仿真模型(整車或者某部件仿真模型)；
b、模型說明文檔；
d、在賽車設計中的應用說明；
（二）、控制策略開發及設計
a、控制策略模型以及對應的代碼(整車或者某部件)；
b、模型說明文檔；
c、代碼生成相關配置；
d、在賽車設計中的應用說明；
兩項參賽作品至少要包含如下內容：
設計手冊（pdf格式）、
模型文件（slx文件，可運行）、
數據文件（Excel、m或者sldd文件）、
測試和分析報告（pdf格式）等，
對上述材料沒有頁數限制。
**以上文件打包壓縮為rar格式，在2020年10月8日前上傳至賽事系統
注：如果提供Excel格式的數據文件，需要另外提供一份可以將Excel處理成MATLAB可使用數據的腳本。
五、獎勵：
根據參賽車隊規模，按比例設置參賽獎勵等級；
一等獎（10%）
二等獎（30%）
三等獎（60%）
參與線上競賽的部分優秀作品有機會獲得MathWorks公司提供的“MATLAB/Simulink應用獎”獎金，此項評比細則另行通知。
六、其它
MATLAB免費軟件許可申請：
https://www.mathworks.com/academia/student-competitions/formula-student-china.html
請各車隊根據此通知內容提前做好準備工作。該項線上賽事的介紹、軟件培訓及經驗分享后期將以直播方式進行，相關動態請留意賽事隊長群及賽事官方公眾號。
中國大學生方程式系列賽事組委會
2020年6月24日
報名參加中國大學生方程式系列賽事的車隊(油車/電車/無人駕駛)均可參加。參加本項競賽的車隊將自動參與“MATLAB/Simulink 應用獎”的獎項評比，若不愿意參與可自行備注。
二、參賽形式
基于汽車行業最為常用的Simulink平臺，由組委會提供一份含有基礎控制的車輛動力學模型（以下簡稱A模型）。
參賽車隊在此基礎上進行如下兩方面的開發：
1.控制開發以及軟件實現
a.在A模型的基礎上，進行控制部分的開發，比如，可以為A模型增加TCS功能；可以為A模型增加能量回收功能；可以在A模型的基礎上加強電機控制器的功能；
參賽車隊可以選擇上述模塊進行控制開發，但不限于上述模塊，經過控制開發之后的模型簡稱B模型。
b.對控制模塊的開發上，可以選擇合適的控制方法，并根據仿真工況進行算法優化和參數優化。
c.對B模型的控制部分進行軟件實現，包含模型驗證、數據管理、代碼生成、代碼測試等環節。
d.在B模型的基礎上，根據主辦方實現設定的駕駛工況進行仿真，記錄仿真結果。
e.A模型提供一組固定的傳感器，作為相關控制開發的輸入。
f.A模型的傳感器不允許改動，對A模型的車輛結構及參數不允許改動。
2.動力學仿真以及設計優化
a.使用MATLAB/Simulink工具對車輛及其部件進行建模。建?？梢允褂萌魏喂ぞ呦?。建模方法可以自由選擇，比如，可以使用數據驅動建模（Black Box modeling），也可以使用第一原理建模（First Principal Modeling），或者使用灰盒模型（gray box modeling）如系統辨識、參數估計等方法對車輛進行建模。
b.可以在A模型的基礎上，理解模型的參數，將構型和參數修改為實車模型的實際參數。也可以完全自定義模型的各個構件。
c.整車系統級別的仿真：對于整車系統的動力性或者橫向穩定性的評價需要對整車級別的系統進行建模。
d.車輛各子系統如電池、電機、傳動系統、輪胎、懸架、制動、轉向等的建模。在對車輛子部件的仿真中考慮與整車其他部件的交互。
e.對模型的可靠性進行驗證。驗證方法包括且不限于使用實驗數據對仿真模型進行對標。對這一工作的具體實施有文檔或者模型說明。從子系統驗證到整車系統模型驗證。
f.將車輛動力學模型應用于工程實際中。如車輛控制算法驗證、對于部件性能進行分析，如部件的極限特性分析等。或者對于系統或者部件進行優化。
g.車輛仿真結果分析能力。包括仿真結果的后處理以及具體的工程應用分析。
三、評分原則
本賽事主要目的為考察學生在備賽過程中掌握的設計能力，引導學生將設計能力作為比賽重點。評分過程中，除考慮設計的結果之外，更多分值會放在開發過程的展示環節。
評分細則：
1.控制軟件設計（滿分200分）
a.控制算法的選擇，選擇合適的算法，并說明選擇依據（可以是理論分析，也可以是仿真計算，也可以通過仿真對比不同算法的控制效果）（20分）；
b.控制模型的架構，合理的模型架構，正確使用不同的實現方式（比如：合理使用Simulink/Stateflow/m函數)，正確使用架構設計元素（比如庫模塊、子系統、原子子系統、模型引用等）（20分）；
c.建模規范，按照一定的規范（比如汽車行業廣泛使用的MAAB）進行模型設計，并對模型進行建模規范的檢查（20分）；
d.模型的功能測試，根據模型的規模，決定進行哪些功能測試，參照功能測試的覆蓋率，決定是否要增加測試（20分）；
e.模型的數據管理，合理使用數據對象進行數據管理，控制模型中的信號、參數在代碼中的實現（20分）；
f.自動代碼生成，選擇合適的配置參數進行嵌入式代碼生成，根據實際項目需要設定代碼生成優化配置（10分）；
g.代碼的動態測試，通過背靠背的方式測試代碼和模型在功能上的一致性（10分）；
h.控制模塊的數量，考察車隊自主開發的控制模塊的數量（30分）。
i.控制算法對性能的影響，仿真不同控制算法下的模型，展示控制算法、參數優化動力學性能。比如，通過能量回收模塊對比有無能量回收模塊對續航里程的影響；ABS模塊對制動性能的影響；扭矩控制模塊對車輛側向性能的影響等（30分）。
j.控制設計中的創新設計，可以是原創性的創新，也可以是其他車隊沒有使用的技術，或者在開發工具、開發環境方面做出的創新工作（20分）。
2.動力學仿真及優化（滿分300分）
a.模型的搭建能力（共240分）
1)提供模型，以及模型依賴的相關數據。（20分）
2)模型的仿真結果可以復現。 （20分）
3)整車模型須完整體現車輛的整體性能中的一條或者多條，如經濟性、動力性、操穩性等。（20分）
4)模型參數的獲取：模型參數的獲取需合理可靠。對模型參數的設置有對應的說明。（20分）
5)按照參賽車輛的構型對整車模型進行自定義，并準確表達部件的動力學特性。（30分）
6)按照參賽車輛的個部件的參數對整車模型各部件進行自定義，并且可以按照仿真需求并準確表達部件的動力學特性。（30分）
7)建模原理的科學方法陳述與詳細說明。（30分）
8)對各零部件模型的模型的準確性進行驗證。如通過實驗數據對模型仿真結果進行對照。根據對照結果，調整相關參數優化模型的準確性。這一工作的具體實施有文檔或者模型說明。（20分）
9)由各零部件模型集成整車模型后，有條件地對整車模型進行驗證。（10分）
10)對被控對象模型的參數輸入進行管理。（10分）
11)模型層級的管理。（10分）
12)對仿真輸出結果進行觀測并整理。對仿真結果進行后處理以及分析 。（20分）
b.模型的應用，在模型中實現并在報告中陳述說明。（共40分）
1)將車輛模型應用于整車或者零部件控制算法開發與驗證。（20分）
2)模型對于系統或者部件性能進行分析與優化。（20分）
c.創新性加分：可以是原創性的創新，也可以是其他車隊沒有使用的技術，或者在開發工具、開發環境方面做出的創新工作。（20分）
四、參賽作品：
（一）、車輛動力學仿真
a、車輛動力學仿真模型(整車或者某部件仿真模型)；
b、模型說明文檔；
d、在賽車設計中的應用說明；
（二）、控制策略開發及設計
a、控制策略模型以及對應的代碼(整車或者某部件)；
b、模型說明文檔；
c、代碼生成相關配置；
d、在賽車設計中的應用說明；
兩項參賽作品至少要包含如下內容：
設計手冊（pdf格式）、
模型文件（slx文件，可運行）、
數據文件（Excel、m或者sldd文件）、
測試和分析報告（pdf格式）等，
對上述材料沒有頁數限制。
**以上文件打包壓縮為rar格式，在2020年10月8日前上傳至賽事系統
注：如果提供Excel格式的數據文件，需要另外提供一份可以將Excel處理成MATLAB可使用數據的腳本。
五、獎勵：
根據參賽車隊規模，按比例設置參賽獎勵等級；
一等獎（10%）
二等獎（30%）
三等獎（60%）
參與線上競賽的部分優秀作品有機會獲得MathWorks公司提供的“MATLAB/Simulink應用獎”獎金，此項評比細則另行通知。
六、其它
MATLAB免費軟件許可申請：
https://www.mathworks.com/academia/student-competitions/formula-student-china.html
請各車隊根據此通知內容提前做好準備工作。該項線上賽事的介紹、軟件培訓及經驗分享后期將以直播方式進行，相關動態請留意賽事隊長群及賽事官方公眾號。
中國大學生方程式系列賽事組委會
2020年6月24日