“从技术上讲，如果没有Simulink、Simscape和Simulink实时，我们不可能建立全尺寸液压系统模型实时运行。我们的模拟器使我们能够测试施工设备的新概念，调整参数，缩短交付周期，并将现场问题降至最低。”金宝app
李宰勇，沃尔沃建筑设备公司
在设计挖掘机、轮式装载机、搬运车和其他建筑设备时，工程师会开发机械的原型版本，以评估其性能、响应性和可操作性。制造实体原型需要花费制造商数百万美元和数月的开发时间。然而，直到最近，这还是有效理解操作新机器经验的唯一途径。
沃尔沃建筑设备公司(Volvo CE)现在可以在原型机建造之前评估新机器的设计。沃尔沃CE的工程师使用Simulink为建筑机械建立了一个实时的人在环模拟器金宝app®、Simscape™和Simuli金宝appnk Real-Time™。虚拟机模拟器(VMS)在模拟过程中为操作人员提供逼真的视觉、听觉和运动反馈。
沃尔沃CE首席工程师李宰勇(Jae Y金宝appong Lee)表示:“通过Simscape和Simulink Real-Time，我们不仅可以模拟燃料经济性和性能，还可以模拟操作机器的感觉，所有这些都是在我们建造物理原型之前。”“在产品开发的早期阶段，通过模拟评估操作人员的经验对于做出权衡决定至关重要。”
沃尔沃建筑机械依靠复杂的液压系统，包括许多阀门、泵和管道，以及控制系统和各种传感器。这些液压系统必须与适当尺寸的发动机匹配，然后通过调整控制器参数优化性能和燃油经济性。
沃尔沃的工程师们知道，这项复杂的任务对物理原型来说成本太高，但他们缺乏一种实时精确模拟液压的方法。此外，特定领域的仿真工具将使他们只能模拟单个的子系统，这使得开发一个包含液压、机械、电气和电子子系统的完整机器的全尺寸仿真器成为不可能。
团队需要能够在单个环境中对所有子系统进行建模并对整个系统进行实时仿真的工具。这种方法可以让他们做出明智的设计权衡决策，不仅考虑性能和效率，还考虑驱动机器的操作员的反馈支持多个领域的三维仿真环境对公司的并行工程方法也至关重要，在该方法中，团队并行开发最终产品的各个子系统，然后收敛到最佳解决方案。金宝app
沃尔沃CE工程师选择Simulink、Simscape和金宝appSimulink Real-Time进行VMS平台的开发。
该团队对第一台使用Simscape流体模拟挖掘机的机器的主控制阀、安全阀、回转马达和液压回路进行了建模™ 然后，他们用Simscape多体模型模拟了机械部件，包括动臂、臂和铲斗™.
在Simulink中，金宝app该团队创建了一个引擎模型，然后将其与液压、机械和其他子系统模型集成，以创建整机模型。
利用Simu金宝applink和Simulink进行控制设计™, 他们开发了控制器模型，并用机器模型进行了闭环仿真。他们使用MATLAB®对仿真结果进行后处理。然后，他们在仿真系统行为分析的基础上改进了控制器设计，并使用来自实际机器的测试数据验证了机器模型。
他们使用Simulink编码器从模型中生成C代码™, 并使用Simulink实时在Speed金宝appgoat的三台目标PC上并发运行代码。
该实时仿真平台目前正在用于挖掘机产品开发，该公司还计划使用它来开发轮式装载机和铰接搬运车。该团队最近在模拟器中增加了控制器在环和快速控制原型功能，以支持软件开发和测试。金宝app
原型数量减少“我们使用Simulink和Simscape运行的模拟让我们能够评估各种金宝app设计概念和参数值，从而降低开发周期后期重新设计的风险，”Lee说。“一旦我们通过模拟确定了最佳设计，我们就可以构建它。我们预计原型构建将因此减少30-50%。”
该领域的问题解决得更快．Lee说:“使用模拟器，我们可以复制现场出现的任何问题，排除问题，并迅速找到解决方案。”
仿真调谐控制器．Lee说:“我们通过用机器模型模拟控制器模型和分析系统行为来完善控制器设计。“使用这种方法，我们减少了产品开发的前置时间，并通过覆盖广泛的测试场景提高了产品质量。”
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