“我们降低风险通过模拟复杂的船舶和飞机系统构建。为了降低成本,我们在开发自动化与MATLAB和重用模型模拟。理解多畴的系统通过模拟仿真软件和Simscape电对我们的业务来说是无价的。”金宝app
肖恩装角,GasTOPS
美国船只“马金岛(铲运机8)是一个双轴的两栖攻击舰与美国海军现役。近850英尺长,一个完整的排水量超过40000吨,马金岛可以携带和发射数十架直升机和登陆艇。与蒸汽动力船舶类的早些时候,马金岛使用混合动力推进系统与燃气轮机高速旅行和电机低速运行效率。新的推进配置有两个35000马力燃气涡轮机,两个5000必和必拓AC电动机,和六个柴油发电机。
GasTOPS与MATLAB基于模型的设计使用®和仿真软金宝app件®铲运机8推进装置模型和开发其控制算法,模拟电力生产和分销系统,并创建一个simulator-stimulator系统实时半实物(边境)测试的机械控制系统。这种方法使团队在海上试验开始之前识别潜在的问题。
“与MATLAB仿真软件,我们可以金宝app尽早纠正问题在设计阶段,”肖恩装角说,技术和工程服务的副总裁GasTOPS。“这艘船是建立之前,我们可以分析崩溃倒车,崩溃前,和其他动作,并生成一组预期结果与实际试验结果。”
机械控制系统(MCS)铲运机上8控制推进系统,包括电机和燃气轮机驱动模式之间的转换,以及其他20多个主要船系统。总之,MCS有10000多个输入和输出信号。
开发控制算法复杂,首开先河的推进系统,GasTOPS需要一个精确的模型。后来,GasTOPS需要运行参数研究,电力生产和分配模型,生成代码的边境测试设置,并创建一个模拟发动机机载培训系统。GasTOPS需要一种灵活的、多畴的建模和仿真环境,支持所有这些活动。金宝app
GasTOPS使用基于模型的设计与MATLAB和Simulink加速铲运机8开发和分析项目。金宝appGasTOPS推进系统的工程师们开发了一个仿真软件模型,包括金宝app子的船体、螺旋桨、轴系,变速箱,发动机,发电机,和燃气涡轮机。
来自很多的子模型的参数化组件库,GasTOPS已经开发了类似的项目。金宝app人提供的oem MATLAB或Fortran代码,并集成到模型推进模型。金宝app
GasTOPS机械控制系统建模仿真软件和Stateflow金宝app®,使用状态转换图来描述驱动模式改变。
工程师们进行了广泛的测试程序,用于发射仿真软件MATLAB脚本和收集的结果模拟船舶在各种环境条件下操作。金宝app在参数的研究中,清洁工螺旋桨效率,船体阻力和其他键值进行评估MCS性能和鲁棒性。
电气装置的团队用仿真软件和Simscape电气™模型六柴油发电机,八个变形金刚,金宝app许多智能断路器,配电系统,以及电动机和其他负载。他们做了模拟评价系统响应短路,发电机故障,和各种故障条件。
GasTOPS元素相结合的推进和发电厂模型与其他模型的机械系统仿真软件,并使用仿真软件编码器™来生成代码的实时仿真测试设置。金宝app他们简化这个过程通过创建MATLAB函数生成仿真软件模型基于预定义的操作参数泵、阀门、球迷,和其他组件。金宝app
之后,团队扩展MCS测试大约100个不同的模型来支持仿真系统和组件的缺点,并使用仿真软件编码器金宝app为机载训练系统生成C代码。金宝app
MCS现在服务马金岛号航空母舰上。
Time-to-simulation减少三分之二。“这不是企业常常要花六个月以上船只和其他复杂系统建模之前得到任何有用的模拟结果,“装角说。使用MATLAB和Simulink”金宝app与图书馆和脚本开发,我们可以在两个月或更少,仿真结果可在设计过程中一个巨大的优势。”
早期识别关键设计问题。“我们的模拟显示,从涡轮权力过渡到电力、涡轮机提供更多的权力比预期降温,“装角解释道。”金宝app仿真软件使降临我们的客户了解系统如何执行船了。”
模型重用多次。“我们的推进和电气系统模型是基于模型库的元素,“装角说。金宝app“我们广泛重用这些模型的元素来验证控制器的设计,为边境测试生成的代码,并创建的核心机上训练环境。”
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