“基于模型的设计支持驱动传动系统和其他复金宝app杂机电一体化系统的系统的系统方法。根据动态物理模型和最佳控制器模拟的设计替代品的详细分析使我们能够在设计阶段提前了解明智的决策。“
克里斯特·贝克斯，FMTC
Flanders'Echatronics技术中心（FMTC）是一家位于比利时北部的领先机电一体化公司的合作研究中心。FMTC工程师在四个焦点领域完成联合项目和研究作业：智能传感器，自优化机电系统，节能机电驱动和机电系统的模型设计。这些项目利用新技术和工作流来开发未来的机器。
在这样的一个项目，FMTC工程师使用MATLAB®，S金宝appimulink的®，以及Simscape™设计和优化混合式静液压动脉杆菌。
“Simscape使得将超级电容器和液压蓄能器集成到我们的静水动脉内模型中，以测试存储制动能量的影响，”FMTC的节目经理Gregory Pinte说。“仿真使我们能够评估混合动力设计的能效，优化我们的控制器，并获得与我们的会员公司共享的有价值的见解。”
FMTC需要比较不同的能量存储元件的性能在混合动力传动系统静液压来确定，这将导致在所有权（TCO），保在安装和持续的燃料成本的总成本最低。FMTC工程师们在实验室标准的静压传动系统，但能量存储元件直接集成到这个设置用于测试将需要的精力个月。该FMTC团队希望通过建模和仿真，以加速设计和优化。
为了进行能量存储元件的公平的比较，FMTC不得不开发控制系统来管理通过传动系统与新架构功率的最佳流动，然后根据一些负载模拟确定最佳设计的每个元素考虑场景。
FMTC工程师设计，优化和评估了基于模型的设计混合动力传动系统静压替代。
使用Simu金宝applink和的Simscape，他们开发在一个典型的流体静力传动系为每个组件模型，包括驱动电动机，液压泵，液压马达和转矩负载。
对于每个组件，团队在实验室进行实验，测量扭矩，速度和压力。使用基于MATLAB和优化工具箱™开发的工具箱，它们根据这些测量估计了模型参数。然后，它们开发了映射压力，速度和行程体积的查找表以能效。
该团队还估计内部惯性，时间延迟和其他参数，以更准确地模拟Simulink和Simscape的组件的动态行为。金宝app
然后，工程师构建的系统模型与组件模型，用阀，液压阻力，和流体的Simscape™等液压电路元件联系起来。
它们通过在Simulink中运行模拟并将结果与完整的传动系测量进行比较来验证和改进系统模型。金宝app
一旦他们有传动系统的一个精确的模型，该团队开发了两个储能组件的Simscape机型：配备DC-DC转换器和液压蓄能器及其相关的阀门和管路超级电容器。
他们结合每个组件到系统模型分开，并用内部方法来制定和实施MATLAB优化控制算法两个混合动力传动系统。这些控制算法计算用于传动系的部件，诸如用于液压泵和马达斜盘的角度设置。
然后，团队在一系列电容器类型和累加器的尺寸进行闭环模拟在Simulink，估算TCO为每个配置。金宝app
FMTC计划使用Simulink的编金宝app码器™从它的工厂模型生成代码来支持实时硬件在环测试。金宝app
燃料使用减少25％。“模拟在Simulink表明，基金宝app于蓄电元件的混合动力车传动系静水比一个基于液压的存储元件效率较低，由于在泵和DC转换器的其他的能量损失，”平特说。“这是一个意想不到的结果和一个完全新的见解。效率增益25％降低了燃料消耗“。
分析时间减少75％。“我们估计为模拟的每个配置构建物理原型都需要大约200天的努力，”FMTC项目工程师Kristof Berx说。“通过Sim金宝appulink和Simscape，我们在大约50天内完成了分析，我们能够以额外的成本评估一系列电容器和蓄电池尺寸。”
总拥有成本降低15％。“模拟表明，我们设计和基于模型的设计优化了混合动力传动系统静压更加约25％的燃料效率比标准的静压传动系统，具有15-20％降低TCO，” Berx说。
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