车辆建模的优势–不要错过!
在今天的博文中,我很高兴向大家介绍埃德·马奎斯·布鲁纳尔她是本博客的第一次访客。这是我们关于车辆建模项目的整体总结。查找文章中链接的4个视频和2个MATLAB Central文件交换提交,包括入门所需的任何内容。
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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。
当人们在90年代初提到“汽车模型”时,脑海中浮现的很可能是一款非常昂贵、高度复杂且难以制造的汽车原型。工程师们不得不驾驶90年代早期的所谓“车辆模型”来收集数据。试想一下,这些工程师花了大量的时间和金钱建造一个原型,他们不得不打破这个原型来找出它到底出了什么问题!
今天,大多数人都会联想到“车型”这个词在特定场景下可以模拟的计算机表示。现在你可能想知道,为什么汽车工程师和学生要从制造原型转向在计算机上工作?嗯,制造符合规格的更好的产品很有趣,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基于Simulink的模型和Simscape多体模型在文件交换中。
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。
如果您有兴趣看到一些学生的成功故事,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?
车辆建模工具
我们已经创建了教学视频、车辆模型以及使用每种工具的指导原则。这里没有正确或错误的选择。事实上,您可以在模型中结合这些工具,以从所有世界中获得最佳效果。但是,一个聪明的方法是在构建模型之前考虑什么工具最适合您的需要。例如E:如果你处于设计的初始阶段,考虑Simulink或SimSCAPE。相反,考虑一个类似于PrimeStudio BeSET的替代品来对模型进行微调。一个重要的考虑是Simulink作为下面将覆盖的所有工具的基础平台。金宝app
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编程环境。考虑车辆建模的Simulink,如果你:
- 想开始车辆建模吗
- 为您的模型寻求简单性和速度
- 有描述系统的方程式
如果您有兴趣在开发过程的后期进行一些硬件测试和部署,可以利用Simulink提供的自动代码生成功能。是的,您可以从Simulink模型转换为可由硬件平台和/或模拟器执行的C/C++代码。事实上,我们在本节中介绍的所有产品都支持使用适当设置生成代码。有关详细信息,请参阅下载188bet金宝搏金宝app金宝app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和Simulink金宝app赛车休息室:车辆建模,第1部分:Simulink
动力总成区块集
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。
动力总成区块集采用数据驱动的方法。如果你想:
- 想要文档化、开放和可重构的模型吗
- 能够访问车辆参数和测试数据
- 寻求用更少的块来保持或提高模型保真度(与Simulink相比)金宝app
有关动力总成区块集的详细信息和演示,请查看我们关于车辆建模的4个视频系列的第2部分。
[视频]MATLAB和Simulink金宝app赛车休息室:车辆建模,第2部分:动力系统块集
模拟风景
Simscape是物理建模的MathWorks语言。此工具提供了对多域系统建模的能力。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
- 在一个系统中对不同的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训练以物理建模为前提。
[视频]MATLAB和Simulink金宝app赛车休息室:车辆建模,第3部分: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 Multibody的功能可用于模拟和可视化系统动力学。它还可用于优化设计,如悬架-查看上的插曲设计优化欲了解更多详情。最后但并非最不重要的是,Simscape Multibody有助于建模车轮与地面的接触,请参阅赛车休息室博客文章“接触建模简介“.
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和Simulink金宝app赛车休息室:车辆建模,第4部分:Simscape多体
如果从今天的博客中有一件事需要记住的话,那就是计算车辆建模提供了以更快、更具成本效益的方式生产更好的最终产品的潜力。这是可能的,因为与物理原型相比,计算机模型和模拟提供了许多好处。这些好处包括:结论
- 能够分析多种动力传动系统配置
- 确定每种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
- 经济高效的模拟与昂贵的原型测试
我们还引入了四种功能强大的MathWorks产品来模拟车辆系统。即,这些产品是:Sim下载188bet金宝搏ulink®,动力总成区块集™, 模拟风景™, 和Simscape多体™. 要记住的一个重要观点是,这里金宝app没有对错的选择。您可以将这些工具组合到模型中,以获得最佳效果,但在选择如何开发模型时要明智且深思熟虑。为了让您更轻松,我们还提供了一些关于何时使用什么产品的指南。
现在,您已经了解了使用MathWorks工具进行车辆建模的优势,并且也知道了创建模型的可用选项,现在是时候开始并享受乐趣了!让我们了解情况以及您的问题。
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