Simscape Fluids
Моделирование и симуляция гидравлических систем.
Документация
Simscape Fluids (ранее SimHydraulics) предоставляет библиотеку компонентов для моделирования и симуляций гидравлических систем. Simscape Fluids включает в себя модели гидравлических насосов, клапанов, приводов, трубопроводов и теплообменников. Эти компоненты используются для разработки гидравлических систем, таких как карьерные погрузчики, гидроусилитель руля и системы привода шасси. Simscape Fluids также позволяет разрабатывать системы охлаждения двигателей, смазки коробки передач и системы подачи топлива. Блоки Simscape Fluids интегрируются с блоками остальных продуктов семейства Simscape в единой модели.
Simscape Fluids помогает разрабатывать системы управления и тестировать производительность на уровне системы. Язык Simscape, основанный на MATLAB позволяет создавать пользовательские компоненты, домены и библиотеки физического моделирования. Физические модели параметризуются с использованием переменных и выражений MATLAB и помогают спроектировать системы управления для гидравлической системы в Simulink. Simscape Fluids поддерживает генерацию C-кода для развертывания моделей в других средах моделирования и комплексах полунатурного моделирования.
Моделирование гидравлики
Моделирование исполнительных систем в строительном оборудовании, производственных машинах, автомобильной и аэрокосмической промышленности.
Модели гидравлических систем
Быстрое создание моделей гидравлических и пневматических приводов и сравнение их производительности с требованиями системы. Создание пользовательских моделей клапанов, насосов и двигателей. Учет нелинейных эффектов или упрощение моделей для симуляций в реальном времени.
Оценка тепловых эффектов
Моделирование поведения жидкостей в зависимости от давления и температуры жидкости. Подключение гидравлических или пневматических систем к тепловой сети для моделирования теплопередачи между компонентами и окружающей средой. Оценка влияния температуры на производительность компонентов и системы.
Проектирование алгоритмов управления
Моделирование логики в гидравлических и пневматических системах управления насосами и клапанами. Методы автоматической настройки систем управления применяются для оптимизации производительности систем управления с обратной связью. Определение коэффициентов регулятора, которые достигают целей надежности и времени отклика.
FMTC оптимизирует гидростатическую трансмиссию с использованием жидкостей Simscape (англ.)
Поршневой привод с дифференциальными цилиндрамиНагрев и охлаждение
Модели тепловых систем для аккумуляторов, транспортных средств, зданий и других промышленных приложений.
Оценка системной архитектуры
Быстрое создание моделей теплообменников, испарителей и насосов для моделирования индивидуальных систем управления температурным режимом. Интеграция с логикой управления и сравнение моделируемой производительности с системными требованиями. Автоматизация испытаний в нормальных и ненормальных условиях эксплуатации, включая экстремальные температуры и отказ компонентов.
Размеры компонентов
Изменение размеров труб, насосов и теплообменников при оценке производительности на уровне системы. Сопоставление системных требований к компонентам и определение перепадов давления и энергопотребления. Определение оптимального набора компонентов для максимальной энергоэффективности.
Проектирование алгоритмов управления
Моделирование логики системы отопления и охлаждения, которая выбирает режим работы. Методы настройки систем автоматического управления используются для максимизации эффективность использования энергии. Подбор коэффициентов регулятора, которые обеспечивают цели надежности и времени отклика.
Транспортировка жидкости
Моделирование транспортировки жидкости в топливных баках самолетов, сетях водоснабжения, узлах смазки машин и других промышленных системах.
Оценка архитектуры системы
Быстрое моделирование систем транспортировки жидкости с помощью труб, насосов и резервуаров. Интеграция с логикой управления и сравнение моделируемой производительности с системными требованиями. Автоматизация испытаний в нормальных и ненормальных условиях эксплуатации, включая экстремальные расходы и отказ компонентов.
Размеры компонентов
Изменение размеров насосов, резервуаров и труб во время тестирования производительности на уровне системы. Сопоставление системных требований к компонентам и определение перепадов давления и энергопотребления. Определение оптимального набора компонентов для максимальной энергоэффективности.
Проектирование алгоритмов управления
Моделирование логики для жидкостных систем, которая выбирает насосы и клапаны для включения. Методы автоматической настройки систем управления для скоростей потока и уровней заполнения, чтобы удовлетворить системные требования. Определите выгоды контроллера, которые достигают целей надежности и времени отклика.
Прогнозное обслуживание
Минимизация времени простоя оборудования и затрат, при помощи создания алгоритмов, которые предсказывают отказ компонентов.
Моделирование отказов
Указание критериев отказа для компонентов, включая время, давление или температурные условия. Моделирование неисправностей компонентов модели, таких как протекающие уплотнения или заблокированные отверстия. Автоматическая конфигурация модели для эффективной проверки проектов на предмет неисправности.
Алгоритмы машинного обучения
Генерация обучающих данных для обучения алгоритмам прогнозного обслуживания. Алгоритмы проверяются с помощью виртуального тестирования распространенных и редких сценариев. Сокращение времени простоя и затраты на оборудование, за счет проведения обслуживания только с правильными интервалами.
Минимизация потерь мощности
Расчёт мощности, потребляемой гидравлическими и пневматическими компонентами. Определение того, что компоненты работают в безопасных диапазонах. Автоматически симуляции специфичных событий и наборов тестов и последующая обработка результатов в MATLAB.
Виртуальное тестирование
Проверка поведения системы в условиях, которые не могут быть легко протестированы с помощью аппаратных прототипов.
Увеличение количества тестов
Автоматическая настройка модели для тестирования, с выбором вариантов, заданием условий окружающей среды и подготовки плана экспериментов с использованием MATLAB. Запуск тестов или перебора параметров параллельно на многоядерных процессорах или вычислительном кластере.
Точное предсказание поведения
Импорт свойств жидкостей из баз данных и учет физических эффектов, таких как конденсация и испарение. Автоматическая настройка параметров в соответствии с измеренными данными. Контроль шага расчета модели и точности моделирования в Simulink для обеспечения точных результатов.
Автоматизировать анализ
Тестирование проектов по многим сценариям для оценки эффективности системы. Расчёт БПФ для анализа колебаний давления в конструкции. Автоматизация запуска симуляций и последующая обработка результатов в MATLAB.
Развертывание модели
Использование модели на протяжении всего процесса разработки, включая тестирование встроенных контроллеров.
Тестирование без аппаратных прототипов
Модели созданные в Simscape Fluids транслируются в C-код для проверок алгоритмов управления с помощью HIL-тестирования с использованием КПМ РИТМ. Создание цифрового двойника производственной системы.
Ускоренная оптимизация
Ускорение индивидуальных симуляций с помощью генерации кода из моделей Simscape Fluids. Параллельный запуск тестов на нескольких ядрах на одном компьютере, или на вычислительном кластере.
Модель синхронного двигателя с постоянным магнитом с жидкостным охлаждением, в которой используется моделирование на основе энергии, что исключает высокочастотные переключения и делает модель пригодной для HIL-тестирования.
Межкомандное взаимодействие
Модели, использующие расширенные компоненты и возможности из всего семейства продуктов Simscape, могут быть открыты и запущены без приобретения лицензии для каждого дополнительного продукта Simscape. Предусмотрен механизм обмена защищенными моделями с внешними командами, чтобы избежать раскрытия интеллектуальной собственности.
Платформа Simscape
Тестирование в единой среде моделирования для выявления проблем интеграции.
Системное моделирование
Simscape позволяет выполнить проверку интеграции электрических, магнитных, тепловых, механических, гидравлических, пневматических и других систем в единой среде. Это позволяет выявить проблемы интеграции и провести оптимизацию производительности на уровне системы на ранних стадиях разработки.
Настройка моделей для удовлетворения ваших потребностей
Пользовательские компоненты определяются с помощью языка Simscape, основанном на MATLAB. Данные компоненты могут обладать любой необходимой точностью. Эффективность разработки может быть повышена за счет создания переиспользуемых параметризованных сборок с модульными интерфейсами.
Улучшение межкомандного взаимодействия
Simscape позволяет программистам и разработчикам оборудования сотрудничать на ранних этапах процесса проектирования с использованием исполняемой спецификации всей системы. Симуляции выполняются, чтобы исследовать поведение всего разрабатываемого устройства.
Модель системы экологического контроля самолета (ECS) для регулирования давления, температуры, влажности и озона для поддержания комфортной и безопасной обстановки в салоне.
Что такое Simscape? (англ.)MATLAB и Simulink
Ускорение оптимизации проекта за счет автоматизации задач, выполняемых на всей системной модели.
Автоматизация с помощью MATLAB
MATLAB применяется для автоматизации любой задачи, включая сборку модели, параметризацию, тестирование, сбор данных и их последующую обработку. Для общих задач создаются пользовательские приложения, что повышает эффективность всей инженерной организации.
Оптимизация системы
Simulink применяется для интеграции алгоритмов управления, проектирования оборудования и обработки сигналов в единой среде. Алгоритмы оптимизации применяются для нахождения наилучшей реализации системы.
Сокращение цикла разработки
Количество итераций проектирования сокращается при использовании инструментов верификации и валидации. Обеспечивается полнота и согласованность требований. Удовлетворение требованиям системного уровня выполняется за счет постоянной валидации и верификации на протяжении всего цикла разработки.
Моделирование гидравлических систем (SLPM-H)
Parallel Computing Toolbox
