Simscape Driveline

Modellare e simulare sistemi meccanici a movimento rotatorio e traslazionale

 

Simscape Driveline™ (precedentemente SimDriveline™) fornisce librerie di componenti per la modellazione e la simulazione di sistemi meccanici a movimento rotatorio e traslazionale. Comprende modelli di ruote elicoidali, viti conduttrici e componenti di veicoli come motori, pneumatici, trasmissioni e convertitori di coppia. Potrai usare questi componenti per modellare la trasmissione della potenza meccanica dei sistemi di trasmissione degli elicotteri, di macchinari industriali, dei motopropulsori per il settore automobilistico e per altre applicazioni. Potrai integrare impianti elettrici, idraulici, pneumatici e altri sistemi fisici nel tuo modello usando i componenti della famiglia di prodotti Simscape™.

Simscape Driveline ti aiuta a sviluppare sistemi di controllo e a testare le prestazioni a livello di sistema. Potrai creare modelli di componenti personalizzati con il linguaggio Simscape basato su MATLAB®, che permette l’authoring basato su testo di componenti di modellazione fisica, domini e librerie. Potrai parametrizzare i tuoi modelli usando variabili ed espressioni MATLAB, oltre a progettare in Simulink® sistemi di controllo per il tuo sistema fisico. Per distribuire i modelli in altri ambienti di simulazione, tra cui i sistemi hardware-in-the-loop (HIL), Simscape Driveline supporta la generazione di codice C.

Motopropulsori di veicoli

Modella gruppi motopropulsori ibridi, solo elettrici e convenzionali per veicoli per trasporto passeggeri, off-road e personalizzati.

Valutare l’architettura

Assembla rapidamente i modelli di motopropulsori e confronta le prestazioni con i requisiti di sistema. Integra batterie, trasmissioni, motori e celle solari per testare i progetti ibridi. Automatizza i test del ciclo di guida in qualsiasi condizione.

Trasmissione ibrida a due modalità con tre gruppi di ingranaggi planetari e quattro frizioni.

Dimensionare i componenti

Varia la cilindrata del motore, il rapporto di trasmissione, le dimensioni del motore elettrico e la capacità della batteria per valutare le prestazioni a livello di veicolo. Includi le perdite e tieni conto degli effetti termici. Individua il set ottimale di componenti per massimizzare il risparmio di carburante e l’efficienza energetica.

Modello di veicolo a trazione integrale con differenziali aperti e a slittamento limitato.

Progettare algoritmi di controllo

Modella una logica per gestire le transizioni tra le varie modalità nei gruppi motopropulsori ibridi e la selezione del rapporto in una trasmissione. Analizza la stabilità e la robustezza di un motore, di un motore elettrico e dei controllori degli attuatori. Progetta algoritmi per i sistemi di frenata rigenerativa e anti-bloccaggio.

Modello di veicolo con trasmissione a quattro rapporti e controllore implementato come macchina a stati.

Trasmissioni per veicoli

Usa i modelli o assembla dei progetti personalizzati per valutare le prestazioni del sistema e sviluppare sistemi per il controllo delle trasmissioni.

Creare modelli di trasmissioni personalizzati

Modella le trasmissioni con qualsiasi tipo di combinazione di rapporto di cambio, frizione e fonte di potenza. Includi gli effetti delle non linearità e del comportamento dei componenti deteriorati. Passa facilmente dalle varianti astratte a quelle dettagliate e viceversa per accelerare i test.

Modello di cambio a doppia frizione in cui la pre-selezione del rapporto viene effettuata tramite innesti a denti.

Includere gli effetti termici

Specifica il comportamento dipendente dalla temperatura degli ingranaggi, delle frizioni e di altri componenti. Collegati a una rete termica per modellare il trasferimento del calore tra i componenti e l’ambiente. Valuta l’effetto che la temperatura ha sul componente e sulle prestazioni a livello di sistema.

Varianti termiche usate per determinare in che modo la generazione di calore influisce sull’efficienza e la temperatura dei componenti dei sistemi driveline.

Valutare le perdite

Specifica le perdite che si verificano negli ingranaggi e che dipendono dal carico, dalla geometria e dalla temperatura. Ottimizza il tuo progetto per minimizzare gli effetti delle perdite di presa e viscose sulle prestazioni a livello di sistema.

Modello di veicolo con trasmissione ibrida a ripartizione di potenza.

Macchinari industriali

Usa dei modelli personalizzati per determinare i carichi e progettare sistemi di controllo per i macchinari industriali.

Affinare i requisiti

Esegui prove statiche e dinamiche per verificare i carichi meccanici previsti in svariati tipi di scenari. Determina i requisiti relativi a coppia, velocità e tempi di ciclo degli attuatori e dei meccanismi. Mappa i requisiti a livello di sistema sui singoli componenti.

Meccanismo per finestrini elettrici costituito da un tamburo per cavi e quattro pulegge, collegate tra loro da un cavo.

Modelli personalizzati in base alle proprie necessità

Crea modelli personalizzati di meccanismi con ingranaggi, cinghie, innesti, freni, motori e altri componenti. Modella componenti personalizzati usando il linguaggio Simscape basato su MATLAB. Aggiungi effetti non lineari oppure semplifica i modelli per simulazioni in tempo reale.

Meccanismo a scatti costruito con una vite conduttrice autobloccante e una frizione unidirezionale.

Analizzare le vibrazioni

Aggiungi flessibilità torsionale e trasversale agli alberi del tuo progetto. Scatena le vibrazioni con fonti basate sul rumore e sull’angolo della manovella. Analizza gli effetti delle vibrazioni con MATLAB e progetta dei sistemi di controllo per compensare tali effetti.

Modello di un motore a benzina di un elicottero e di una trasmissione che fornisce potenza alla girante principale e all’elica di coda tramite gruppi di ingranaggi planetari.

Tolleranza dei guasti

Minimizza le perdite, i tempi di fermo delle attrezzature e i costi validando i progetti in condizione di guasto.

Creare progetti solidi

Specifica i criteri di guasto dei componenti, incluse le condizioni che variano in base al tempo, al carico o alla temperatura. Modella il comportamento dei componenti deteriorati, come i denti degli ingranaggi usurati o un attrito aumentato. Configura automaticamente i modelli per validare in modo efficace i progetti rispetto alle condizioni di guasto.

Modello di una trasmissione con un gruppo di ingranaggi Ravigneaux e un gruppo di ingranaggi planetari controllati da sei innesti a frizione che permettono sette rapporti in avanzamento, uno in retromarcia e uno neutro.

Interventi di manutenzione predittiva

Genera dati per addestrare algoritmi di manutenzione predittiva. Valida gli algoritmi mediante l’esecuzione di test virtuali in scenari rari e comuni. Riduci i tempi di fermo e i costi delle attrezzature garantendo che la manutenzione venga eseguita a intervalli corretti.

Modello di pompa triplex alternativa con perdita, bloccaggio e guasto ai cuscinetti.

Minimizzare le perdite

Calcola l’energia dissipata attraverso i componenti meccanici. Verifica che i componenti funzionino entro i loro limiti di sicurezza. Simula automaticamente eventi specifici e serie di scenari di prova, poi esegui la post-elaborazione dei risultati in MATLAB.

Modello di trasmissione ibrida parallela, con energia elettrica e energia prodotta dal motore a combustione applicate in parallel.

Test virtuali

Verifica il comportamento del sistema in condizioni non facilmente testabili con prototipi hardware.

Test di più scenari

Usa MATLAB per configurare automaticamente il tuo modello di test selezionando le varianti, impostando le condizioni ambientali e preparando la progettazione di esperimenti. Usa il solver locale di partizione per la simulazione rapida di sistemi con frizioni. Esegui serie di test o scansioni parametriche in parallelo su un desktop multicore o un cluster.

Modello di veicolo con collegamento diretto tra il motore e tutte e quattro le ruote tramite una trasmissione e due differenziali.

Previsione accurata del comportamento

Modella il comportamento della frizione e degli ingranaggi usando equazioni lineari, non lineari e la logica basata su eventi. Regola automaticamente i parametri in base ai dati misurati. Controlla automaticamente i gradini e le tolleranze in Simulink per garantire risultati precisi.

Trasmissione a quattro rapporti modellata con il blocco ingranaggi di Ravigneaux e cinque innesti a frizione.

Automatizzare le analisi

Prova i progetti su più cicli di guida per valutare l’efficienza del sistema. Calcola le FFT per analizzare le vibrazioni nella tua progettazione. Usa MATLAB per automatizzare le simulazioni ed eseguire la post-elaborazione dei risultati.

Modello di alimentatore di lamiera sottile con due rulli intagliati azionati da trasmissioni meccaniche costituite da un treno di ingranaggi cilindrici, una ruota elicoidale e una trasmissione a catena.

Distribuzione dei modelli

Usa modelli per l’intero processo di sviluppo, inclusi i test dei controllori embedded.

Test senza prototipi hardware

Converti il tuo modello Simscape Driveline in codice C per testare gli algoritmi di controllo embedded mediante test hardware-in-the-loop su dSPACE®, Speedgoat, OPAL-RT e altri sistemi in tempo reale. Esegui il commissioning virtuale configurando i test con un gemello digitale del tuo sistema di produzione.

Modello di un motore sincrono a magneti permanenti raffreddato a liquido in un veicolo elettrico.

Accelerare l’ottimizzazione

Converti il tuo modello Simscape Driveline in codice C per accelerare le simulazioni. Esegui test in parallelo distribuendo le simulazioni su più core di una stessa macchina, su più macchine in un cluster di computer o nel cloud.

Modello di verricello azionato da un albero a ingranaggi e controllato da un freno a doppia ganasci.

Collaborare con altri team

Regola e simula modelli che includono le funzionalità e i componenti avanzati dell’intera famiglia di prodotti Simscape senza dover acquistare una licenza per ogni prodotto aggiuntivo Simscape. Condividi i modelli protetti con team esterni evitando di rivelare la tua proprietà intellettuale.

I sistemi meccanici e idraulici sono integrati in questo modello di motore che aziona un carico tramite una frizione a controllo idraulico.

Piattaforma Simscape

Esegui i test in un unico ambiente di simulazione per individuare problemi di integrazione.

Modellazione dell’intero sistema

Testa l’integrazione degli impianti elettrici, magnetici, termici, meccanici, idraulici, pneumatici e di altri sistemi in un unico ambiente. Individua subito i problemi di integrazione e ottimizza le prestazioni a livello di sistema.

Modelli personalizzati in base alle proprie necessità

Usando il linguaggio Simscape basato su MATLAB, definisci componenti personalizzati che acquisiscono solo la giusta quantità di dettagli per le analisi che desideri eseguire. Aumenta la tua efficienza creando gruppi parametrizzati riutilizzabili con interfacce modulari.

Modello di manipolatore che controlla l’orientamento di un terminale con braccio sbilanciato.

Collaborazione tra i team di progettazione

Permetti ai programmatori software e ai progettisti hardware di collaborare fin dalle prime fasi del processo di progettazione grazie a specifiche eseguibili dell’intero sistema. Usa la simulazione per esplorare l’intero spazio di progettazione.

Modello di sollevatore idro-meccanico che solleva un carico utile con una fune rappresentata come elemento a molla-ammortizzator.

MATLAB e Simulink

Ottimizza i progetti più velocemente automatizzando le attività eseguite sull’intero modello del sistem.

Automatizzare tutte le attività con MATLAB

Usa MATLAB per automatizzare qualsiasi attività, compreso l’assemblaggio del modello, la parametrizzazione, i test, l’acquisizione dei dati e la post-elaborazione. Crea app per le attività comuni in modo da aumentare l’efficienza della tua intera azienda di progettazione.

Differenziale a slittamento limitato modellato usando ingranaggi e frizioni e parametrizzato con le variabili MATLAB per consentire la scansione parametrica.

Ottimizzare i progetti di sistema

Usa Simulink per integrare gli algoritmi di controllo, la progettazione hardware e l’elaborazione dei segnali in un unico ambiente. Applica gli algoritmi di ottimizzazione per trovare la progettazione complessiva migliore per il tuo sistema.

Modello di trasmissione ibrida in serie da usare negli studi volti a ottimizzare il risparmio di carburante.

Cicli di sviluppo più brevi

Riduci il numero di iterazioni progettuali usando gli strumenti di verifica e convalida per garantire che i requisiti siano completi e coerenti. Assicurati che i requisiti a livello di sistema vengano soddisfatti verificandoli continuamente per tutto il ciclo di sviluppo.

Modello di trasmissione a cinque rapporti con retromarci.

Funzionalità recenti

Accesso al codice sorgente

visualizzazione del codice sorgente per blocchi Simscape Driveline

Parametri delle porte del blocco Freno e Frizione

possibilità di esporre porte e parametri termici utilizzando le impostazioni dei parametri del blocco

Modello ideale di cinghia

consente di trascurare lo slittamento nei blocchi Puleggia e Trasmissione della cinghia

Porta di azionamento meccanico della frizione

possibilità di collegare gli attuatori della frizione tramite collegamento meccanico

Albero flessibile con proprietà variabili

modellazione di un albero flessibile con diametro, rigidità e smorzamento variabili

Guarda le note di rilascio per ulteriori informazioni su queste caratteristiche e sulle funzioni corrispondenti.

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