Modellazione di sistemi termici

Per numerose applicazioni idrauliche nel settore automotive, aerospaziale e dei controlli industriali, è essenziale tenere conto della termodinamica del sistema in fase di modellazione. La gestione termica è una classica applicazione in cui il flusso di calore svolge un ruolo fondamentale, ma ne esistono tante altre. Alcuni aspetti fondamentali, come il comportamento dei componenti e l'efficienza del sistema, dipendono spesso da una corretta valutazione degli effetti termici. La capacità di includere gli effetti termici in un modello fisico di sistemi è essenziale per analizzare le prestazioni, ottimizzare le progettazioni dei componenti e prevedere l'affidabilità.

Grazie alla profonda conoscenza dei settori e all’esperienza con MATLAB e Simulink, MathWorks Consulting Services ti guiderà e assisterà nello sviluppo del tuo sistema di modellazione fisica, dalla personalizzazione delle librerie alla simulazione a livello di sistema, la progettazione di sistemi di controllo, la generazione di codice embedded, i test Hardware-In-the-Loop in tempo reale e la distribuzione.

Accelerazione dello sviluppo del progetto

MathWorks Consulting Services insegna le best practice per creare un ambiente di progettazione Model-Based in grado di soddisfare le esigenze di modellazione presenti e future dell’organizzazione. Aiutiamo a determinare una rappresentazione adeguata di tutti i flussi e le perdite di calore e un'approssimazione sufficiente delle proprietà di dipendenza dalla temperatura del fluido. Insegniamo tecniche per automatizzare la stima dei parametri attraverso algoritmi di ottimizzazione avanzati, garantendo così un grande risparmio di tempo durante la prototipazione dei prodotti e la verifica continua.

Determinazione della struttura del modello adeguata e completezza dei dati

Solitamente le proprietà e i parametri che definiscono il comportamento del modello vengono determinati man mano che il modello si evolve. Tali proprietà e parametri possono derivare da schede tecniche, specifiche ingegneristiche, test di laboratorio o principi primi. Si tratta in genere di una combinazione di tipi di fonti diversi e i dati sono spesso incompleti. La fedeltà del modello dipende dalla completezza dei dati, mentre i dati dipendono dalle informazioni ottenute dal modello. Questa interdipendenza tra la struttura del modello e i relativi parametri richiede una valutazione ingegneristica al fine di strutturare correttamente il modello e rispecchiare la fase di sviluppo attuale. I consulenti MathWorks comprendono le dipendenze comportamentali dei componenti dalle temperature del fluido e consentono di determinare la struttura del modello adeguata, dimostrando in che modo integrare i dati disponibili nelle proprietà del fluido e negli altri parametri del modello.

Bilanciamento tra l’importanza della fedeltà del modello e la velocità di simulazione

Per realizzare modelli ad alte prestazioni non basta integrare le schede tecniche dei fornitori e i dati sperimentali. La configurazione dei solutori è un elemento fondamentale per i sistemi idraulici, che sono intrinsecamente più rigidi e richiedono calcoli numerici intensivi. I consulenti MathWorks ti guidano nell'ottimizzazione delle prestazioni dei solutori e dimostrano sistematicamente in che modo trovare il giusto compromesso tra la fedeltà del modello e la velocità di simulazione, un compromesso importante per le operazioni in tempo reale e i sistemi fisici più grandi e complessi.

Creazione di modelli e simulazioni in grado di rappresentare accuratamente il comportamento dei sistemi reali

I consulenti MathWorks insegnano a realizzare un set di blocchi che riproducono fedelmente il comportamento di pompe, valvole o scambiatori di calore personalizzati. Una simulazione di sistema realistica richiede spesso l'integrazione di più domini fisici. Due esempi sono le applicazioni a fluido misto, in cui il fluido può variare da 100% liquido a 100% gas, oppure le applicazioni multicomponente, come la gestione di materiali sfusi. In tali scenari, i consulenti MathWorks possono aiutarti a sviluppare una libreria di blocchi personalizzati più adatti alle tue applicazioni. Questo tipo di lavoro consente di ottenere una solida libreria di base sulla quale è possibile applicare le nuove competenze acquisite in-house per una vasta gamma di componenti di libreria personalizzati.

MathWorks Consulting Services ti supporta nelle seguenti procedure:

Selezione e raggiungimento del livello di accuratezza desiderato del modello di sistema multidominio
Integrazione di proprietà termiche dei fluidi accurate nei modelli
Stima automatica dei parametri
Applicazione della progettazione Model-Based allo sviluppo di sistemi di controllo e riduzione delle attività di sviluppo e dei tempi di immissione sul mercato
Aumento delle competenze in-house grazie a sessioni di coaching consolidate e al trasferimento delle conoscenze

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