“使用Simscape Multibody，我们的模拟运行速度大约是以前的5倍。”
安德鲁·普卢默博士，Instron
为了确保赛车在赛道上的最佳表现，设计工程师必须在严格的实验室条件下彻底测试每一个设计元素，包括悬挂动力学、转向行为和空气动力载荷。
Instron结构测试公司最近设计了一种先进的多轴测试装置，可以将动态载荷应用到赛车上。总部设在德国的机械设计团队与该公司在英国的控制系统专家密切合作。该夹具可以在实验室中用于测试车辆对不同转向、刹车和加速场景的响应，提供在测试轨道上难以获取的数据。
Instron使用仿真软件金宝app®开发控制器和Simscape Multibody™开发测试夹具的机械部分。Instron公司的控制与分析经理Andrew Plummer博士说:“能够用一辆有代表性的赛车对整个系统进行建模和模拟是项目成功的关键。”
Instron公司着手开发一种测试装置，该装置可以在多个轴向向赛车施加力。然后，他们的客户可以测量和评估汽车的悬挂性能和整个操纵动力学。
因此，Instron需要模拟一个高度复杂的测试环境，包括控制器、测试夹具和汽车的力学，汽车本身有15个运动部件，每个车轮。测试夹具集成了控制系统和复杂的机械部件。其中包括18个液压执行器，每个液压执行器都通过旋转接头与汽车连接。需要设计专门的部件并将其整合到机械设计中，以最大限度地减少关节间的摩擦。
虽然Instron已经为乘用车和赛车生产了许多整车测试夹具，但这个项目对系统性能和控制精度的要求比以往任何时候都要高。
在之前的项目中，Instron使用Simulink对控制系统进行建模，并使用机金宝app械建模包对机械部件进行建模。使用独立的环境会减慢设计过程，Plummer说，因为它“需要信息在两个求解器之间在每个时间步骤中来回传递。”
为了提高效率，Instron使用一个集成环境来建模每个组件。他们选择了MATLAB®、S金宝appimulink和Simscape Multibody来同时模拟控制器和测试夹具。然后他们可以使用来自控制器和测试夹具的仿真结果来改进每一个的设计。
Instron的工程师在MATLAB和Simulink中开发了新的控制器，并使用Simulink和Simscape Multibo金宝appdy对测试夹具进行建模。此前，他们开发了一个液压元件的Simulink模型，用来模拟活塞之金宝app间的压力差异。他们将该模型集成到Simscape多体执行器块中，从而能够从Simulink获取信号，并将其作为一个力应用到Simscape多体体中。金宝app
他们将控制器的MATLAB和Simulink模型集成到测试夹具的S金宝appimscape Multibody模型中。然后，他们可以改进Simscape Multibody模型，以使他们能够测试任何测试夹具或控制器设计的性能。
为了加速开发，工程师们使用了Simulink Coder金宝app™从控制系统的Simulink部分生成C代码。金宝app该代码运行在一个高速处理平台上，该平台与Instron的标准数字控制器相连。
模拟的执行速度快了5倍．Plummer说:“以前，当我们在Simulink和机械建模包之间进行协同模拟时，信息必须在两金宝app个求解器之间来回传递。“使用Simscape Multibody，我们的模拟运行速度大约是以前的5倍。”
模型快速而容易地改进．Plummer解释道:“实际上，我们已经改进了机械设计，因此我们可以使用Simscape多体模型测试任何设计想法，并根据我们从模拟中得到的结果来改进它。”
发现设计缺陷并改进质量．“使用Simulink和Simscape Multibody，我们已经能够理解相当多的领域，”Plummer说。金宝app“我们使用Simscape Multibody来消除机械设计中的潜在缺陷。例如，我们能够检查各种机械接头上的负载，以确保组件的耐用性。”
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