英斯特朗开发出多轴测试夹具

挑战

要设计一个测试夹具和控制器来测试赛车的设计

使用的Simscape多体和Simulink与测试夹具金宝app的力学设计一个专门的数字控制器一起

结果

  • 进行模拟快五倍
  • 模型快速,轻松地精
  • 检测设计缺陷和质量提高

“使用的Simscape多体,我们比我们之前进行模拟快大约五倍。”

安德鲁·普拉默博士,英斯特朗

为了确保在赛道上赛车的最佳性能,设计工程师必须彻底测试的每一个元素的设计,包括悬挂动力学,转向特性和气动载荷,在严格的实验室条件。

英斯特朗结构试验最近设计应用于动态负载赛车一个复杂的新多轴测试夹具。机械设计团队,总部设在德国,在英国公司的控制系统专家密切合作。该固定装置可以在实验室中用来测试车辆的不同的转向,制动,和加速场景中,提供将难以获取关于一个测试轨道的数据的响应。

英斯特朗使用Simulin金宝appk的®开发控制器和多体的Simscape™开发测试夹具的机械部分。“能够建模和仿真整个系统具有代表性的赛车是项目成功的关键,”在英斯特朗控制和分析的经理Andrew普拉默博士说。

挑战

英斯特朗着手开发,在多个轴的赛车施加的力测试夹具。那么他们的客户可以衡量和评价汽车的悬架和整个操控动力性能。

因此英斯特朗需要模拟一个高度复杂的测试环境,其包括所述控制器,所述测试夹具,和汽车的力学,这本身不得不为每个车轮15的移动部件。测试夹具集成控制系统和精密机械部件。这些包括18个液压促动器,其每一个使用具有转动关节的机械键连接到汽车。专门部件需要被设计和引入到机械设计以最小化在关节中的摩擦。

虽然英斯特朗已生产轿车和赛车许多整车测试夹具,这个项目需要一个更高的系统性能和更高的控制精度比以往任何时候。

在以前的项目中,英斯特朗曾使用Simulink中的控制系统进行建模和机械建模软金宝app件包机械零件型号。使用独立的环境放缓的设计过程中,普拉默说,因为它“需要在每一个时间步长来回传递两个求解器之间的信息。”

为了提高效率,英斯特朗使用一个集成的环境,以每一个组件模型。他们选择了MATLAB®,S金宝appimulink和多体的Simscape模拟控制器和测试夹具兼任。然后,他们可以使用控制器和测试夹具的仿真结果,以提高各设计。

英斯特朗工程师开发的MATLAB和Simulink新的控制器,并使用Simulink和多体的Simscape在测试灯具模型。金宝app此前,他们已经开发出了模拟整个活塞的压力差液压元件的Simulin金宝appk模型。它们集成了这个模型到的Simscape多体致动器块,这使得能够从Simulink中取出并作为力到的Simscape多体体施加的信号。金宝app

它们并入控制器的MATLAB和Simulink模型到测试夹具的多体金宝app的Simscape模型。然后,他们可以改进的Simscape多体模型,让他们测试的所有测试夹具或控制器设计的性能。

为了加快发展,工程师们使用Simulink的编码器金宝app以产生从所述控制系统的一部分的Simulink C代码。金宝app链接到英斯特朗的标准数字控制器的高速处理平台运行此代码。

结果

  • 进行模拟快五倍。“以前,当我们在Simulink和机械建模软件包之间cosimulating,信息曾在每次步骤金宝app中来回传递两个解算器之间,”普拉默表示。“使用的Simscape多体,我们比我们之前进行模拟快大约五倍。”

  • 模型快速,轻松地精。“我们实际上已经演变机械设计让我们可以使用的Simscape多体模型测试出任何的设计理念和完善其成果的基础上,我们从模拟接收回来,”普卢默说。

  • 检测设计缺陷和质量提高。“有相当广泛的领域,我们已经能够使用Simulink和多体的Simscape理解,”普拉默表示。金宝app“我们使用的Simscape多体消除来自机械设计的潜在缺陷。例如,我们可以检查对各种机械接头,以确保有耐用的负荷。”