学生休息室

分享技术和现实生活的例子,学生可以如何使用MATLAB和Simulink在他们的日常项目#学生成功金宝app

车辆建模的优点-不要错过!

在今天的博文中,我很高兴介绍一下埃德•马尔克斯Brunal她是本博客的第一次访客。这是一个整体的总结,我们的项目建模的车辆。找到4个视频和2个MATLAB中央文件交换提交,包括任何你可能需要开始,在文章链接。

- - - - - - -

如果你现在参加了一个汽车竞赛,你可能听说过“汽车建模”。但是,在我告诉您更多关于汽车建模及其优点之前,让我们简要地看看自基于模型的设计(model - based Design)应用于汽车行业以来,“模型”这个术语是如何演变的。

在90年代早期,当人们说到“汽车模型”时,他们想到的很可能是一种非常昂贵、非常复杂、很难制造的汽车原型。工程师们不得不驾驶,有时甚至是破坏90年代早期所谓的“车辆模型”来收集数据。想象一下这些工程师花费大量的时间和金钱去构建一个原型,却不得不打破它去找出它的问题所在的痛苦吧!

今天,大多数人会将术语“车辆模型”与可以在特定场景下模拟的计算机表示联系起来。现在你可能想知道,为什么汽车工程师和学生从制造原型转向在电脑上工作?嗯,创造符合规格的更好的产品是很有趣的,节省时间和金钱是额外的好处。

让我们在下一节中讨论更多关于车辆建模的其他优点。但在那之前,一定要检查我们的金宝app仿真软件建立模型Simscape多体模型在文件交换。

更快,更好,更便宜

这是正确的!汽车建模的一些优势是,最终产品可以更快,它可以更好(在工程要求方面),同时降低成本。听起来好得令人难以置信?让我解释一下。

建立和模拟车辆模型使工程师能够分析几种动力系统配置,并确定是否满足每个设计的要求。如果动力系统配置不能满足工程要求,那么改变计算机模型中的参数要比改变已经建成的汽车原型容易得多。例如,在计算机模型中很容易改变电机的额定功率,但我们知道,在真正的汽车中更换电机是很有挑战性的。

汽车建模的另一个优势是,工程师可以从汽车模型中研究动力系统配置的性能和能耗方面。最后,让我们不要忘记,运行计算机模拟比建造和驾驶一个实际的汽车原型(90年代的模型)更快,更划算。

如果你对一些学生的成功故事感兴趣,请务必查看系列页面:方程式学生团队分享他们成功的秘诀

好吧,这个车辆建模的东西听起来很棒!但是,你如何开始呢?

车辆的建模工具

我们已经创建了教学视频,车辆模型,以及何时使用每种工具的指导方针。这里没有正确或错误的选择。事实上,您可以将这些工具组合到您的模型中,以获得最好的结果。然而,继续下去的一个聪明方法是在构建模型之前考虑什么工具最适合您的需求。例如:如果您处于设计的初始阶段,可以考虑Simulink或Simscape。金宝app相反,考虑一个替代方案,如Powertrain Blockset,以微调您的模型。一个重要的考虑是,Simulink是我们将在下面介绍的所有工具的基础平金宝app台。

金宝app

金宝appSimulink是一个用于建模、仿真和分析动态系统的图形化编程环境。考虑用Simuli金宝appnk进行车辆建模,如果你:

  • 想要开始与车辆建模
  • 为您的模型寻求简单性和速度
  • 有描述系统的方程吗

如果您对在开发过程的后期阶段进行一些硬件测试和部署感兴趣,那么您可以利用Simulink提供的自动代码生成功能。金宝app是的,你可以从Simulink模型转到可以由硬金宝app件平台和/或模拟器执行的C/ c++代码。事实上,我们在本节中介绍的下载188bet金宝搏所有产品都支持使用适当的设置生成代码。金宝app详情请参阅何塞的博客文章.关于Simulink的演示和更多信息,请参阅我们关于车辆建模的4个视金宝app频系列的第1部分。

【视频】MATLAB and Simu金宝applink Racing Lounge: Vehicle Modeling,第1部分:Simulink

动力总成Blockset

Powertrain Blockset是一个扩展Simulink功能的附加组件,用于车辆建模金宝app,它非常适合使用测试数据参数化工厂模型。

Powertrain Blockset实现了数据驱动的方法。考虑Powertrain Blockset,如果你:

  • 需要有良好文档的、开放的和可重新配置的模型
  • 能访问车辆参数和测试数据吗
  • 寻求用更少的块保持或增加模型的保真度(与Simulink相比)金宝app

关于动力总成模块的详细信息和演示,请查看我们的4-视频系列车辆建模的第2部分。

【视频】MATLAB and Simu金宝applink Racing Lounge: Vehicle Modeling, Part 2: Powertrain Blockset

Simscape

Simscape是物理建模的MathWorks语言。该工具提供了建模多域系统的能力。Simscape的一个重要方面是组件之间的连接是双向的,这些物理连接也有单元。

如果你:

  • 使用为你实现系统方程的模块
  • 降低Simulink模型的视觉复杂性金宝app
  • 对系统中的不同领域进行建模和集成

关于Simscape的演示和更多细节,请参阅我们关于车辆建模的4个视频系列的第3部分。此外,如果你想使用Simscape,我推荐我们的学生竞赛培训以物理建模为前提。

【视频】MATLAB and Simu金宝applink Racing Lounge: Vehicle Modeling, Part 3: Simscape

Simscape多体

Simscape Multibody允许模拟系统的3D刚体动力学,同时提供系统响应的3D动画。在车辆建模中,Simscape多体的力量可以用来模拟和可视化系统动力学。它也可以用来优化设计,就像悬挂-检查插曲优化设计为更多的细节。最后但并非最不重要的是,Simscape Multibody有助于建模车轮对地面接触,参见赛车休息室博客帖子“接触建模概论”。

考虑Simscape Multibody的车辆建模,如果你:

  • 需要在3D模型的机械系统
  • 需要系统响应的三维可视化
  • 需要执行系统级分析
  • 需要模拟车轮对地接触

为了方便您,我们使用Simscape Multibody制作了一个3D车辆模型演示。有关演示的更多细节,请务必下载MATLAB中央文件交换条目(在介绍中链接)。关于演示界面和Simscape多体的更多细节,请查看我们的第4部分或我们的4视频系列的车辆建模。

【视频】MATLAB and Simu金宝applink Racing Lounge: Vehicle Modeling, Part 4: Simscape Multibody

如果有一件事要记住从今天的博客是计算车辆建模提供了潜力,以更快和更经济的方式生产更好的最终产品。这是可能的,因为计算机模型和模拟提供了优于物理原型的好处。这些好处包括:结论

  • 能够分析几种动力系统配置
  • 确定每个设计是否满足要求的能力
  • 在计算机模型中快速改变设计参数的灵活性
  • 更快的计算机模拟与实际轨道测试
  • 成本有效的模拟与昂贵的原型测试

我们还在模型车辆系统中引入了四款功能强大的MathWorks产品。下载188bet金宝搏即,这些产品是:Simuli下载188bet金宝搏nk®金宝app,Powertrain Blockset™,Simscape™和Simscape Multibody™。需要记住的一个重要观点是,这里没有正确或错误的选择。您可以将这些工具组合到您的模型中以获得最好的结果,但是在选择如何开发模型时要明智和周到。为了让您更方便,我们还提供了一些指南,指导您何时使用什么产品。

现在您已经了解了使用MathWorks工具进行车辆建模的优点,也了解了创建模型的可用选项,现在可以开始了!让我们知道事情的进展以及你的问题。

|

评论

要留下评论,请点击在这里登录到您的MathWorks帐户或创建一个新帐户。