Simscape多体
マルチボディ機械システムのモデル化とシミュレーション
Simscape多体™(以前はSimMechanics™)は,ロボット,車両サスペンション,建設機器,および航空機着陸装置などの3 d機械システムのためのマルチボディシミュレーション環境を提供します。ボディ,ジョイント,拘束,力要素,およびセンサーを表すブロックを使用して,マルチボディシステムをモデル化できます。Simscape多体は,完全な機械システムの運動方程式を定式化し解を解きます。すべての質量,慣性,ジョイント,拘束,および3 d形状を含む完全なCADアセンブリをモデルにインポートできます。自動的に生成された3 dアニメーションを使用すると,システムのダイナミクスを視覚化できます。
Simscape多体は,制御システムの開発と,システムレベルでのパフォーマンスのテスト作業を支援します。MATLAB®変数および式を使ってモデルをパラメーター化し,金宝app仿真软件®でマルチボディシステムの制御システムを設計できます。Simscape™製品ファミリのコンポーネントを使用して,油圧、電気,空気圧、およびその他の物理システムをモデルに統合できます。ハードウェアインザループ(边境)システムを含むその他のシミュレーション環境へモデルを展開するため,Simscape多体ではCコード生成をサポートしています。
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剛体および柔軟な3 dパーツ
パラメーター化された3 dジオメトリまたはCADデータを使用して,剛体および柔軟なパーツを定義します。MATLABで 2D プロファイルを作成し、それらを線に沿って押し出し成形するか、またはそれらを軸の周りに回転させます。材料特性を指定するか、有限要素ソフトウェアからインポートします。
ジョイントと拘束
パーツをジョイントで接続し,自由度を定義します。設計では,ラックギア,ピニオンギア,ベベルギア,プーリをケーブルで接続してください。ローラーコースター,リニアコンベヤー,およびカスタムキネマティック挙動のある類似のシステムをモデル化します。
接触力
3 dパーツ間の衝突と摩擦力をモデル化します。カスタムな空気力学的および流体力学的力を追加します。宇宙システムのための重力を含みます。
作動システムを含めます
電子,油圧、空気圧、およびその他のシステムを3 dメカニカルモデルに直接接続します。アプリケーションのアクチュエーター技術を評価し,性能要件を満たすために必要なサイズおよび電力を決定します。
制御アルゴリズムの設計
複雑な制御戦略を実行するために,高度な線形化および自動制御チューニング技術を使用します。ロバスト性および時間応答目標を達成するようなコントローラーゲインを迅速に見つけ出します。システムパフォーマンスの評価のためにソフトウェア実装をテストします。
設計チームを一つに
全体システムの仕様が実行可能になることで,設計プロセスの早期にソフトウェアプログラマーとハードウェア設計者の共同作業を可能にします。シミュレーションを使用して,設計空間全体を詳細に調べます。
設計スペースの迅速な探索
長さ,半径,質量,電圧などの設計パラメーターを自動的に変化させます。設計スペースの実行可能な部分を特定し,開発作業を集中させるために,テストを迅速に並行して実行します。
要件の改善
基本パラメーターを持つ抽象モデルを使用して,開発プロセスの初期に設計をテストします。未知数を計算して,詳細な仕様を作成します。動的シミュレーションを使用して,より少ない反復で機械的設計を完了します。
モデル再利用の拡大
主要なパラメーターをモデルユーザーに公開するモデルのライブラリを開発します。パラメーターを変更するだけで,多くの製品固有の設計にわたり汎用アクチュエーターモデルを再利用できます。複数の製品ラインにまたがるコアセットのシミュレーションモデルを用いて,企業の効率性を高めます。
汎用油圧アクチュエーターの再利用
ジョイントのあるアセンブリのインポート
質量,慣性,および色を有するすべての部品を含むCADアセンブリ全体が,嵌合接続および接合接続とともに,Simscapeモデルに自動的に変換されます。既存のCADパーツに対する更新は,Simscapeモデルにマージすることができます。
SimscapeでCADパーツおよびアセンブリを再利用するオプション。
ネイティブCADデータの読み取り
CATIA®Creo™，Inventor®， NX™，Solid Edge®, SolidWorks®,および参数化实体®からファイルを直接参照することによってパーツを定義します。パーツは,一步®坐,STLまたはJTなど,3 dモデリングのためのファイル形式を参照することによって指定することもできます。
Simscapeモデルで使用する個々のパーツのCADファイルを直接参照します。
3 dで編集
3 dインターフェースを使用して,パーツ上のフレームを定義し,調整します。頂点,エッジ,サーフェス,またはボリュームをグラフィカルに選択して,感知,ジョイント接続,および力の印加に使用することができるフレームの位置および向きを定義します。
ロバスト設計を作成
時間,負荷,または温度ベースの条件など,コンポーネントにおける障害の基準を設定します。磨耗したギアの歯や軸受摩擦の増加など,劣化したコンポーネントの挙動をモデル化します。自動的にモデルを設定し,効率的に障害条件に対して設計を検証します。
予知保全の実行
データを生成して,予知保全アルゴリズムを学習させます。通常または異常時のシナリオで仮想テストを使用してアルゴリズムを検証します。保守が適切な間隔で行われるようにすることで,ダウンタイムと機器のコストを削減します。
種々の故障の組合せを検出するマルチクラス分類器を開発するために使用した,漏れ,ブロッキング,および軸受障害がある3重往復ポンプモデル。
損失を最小化
機械部品によって消費される電力を計算します。コンポーネントが安全動作領域内で動作していることを確認します。特定のイベントとテストシナリオのセットをシミュレートし,MATLABで後処理結果を作成します。
シミュレーション結果のアニメーション
モデルより自動的に生成された3 dビジュアルとシミュレーション結果のアニメーションを使用して,システムを分析します。複数の角度から同時にアニメーションを表示し,ビデオファイルをエクスポートします。
3 dでメカニズムの探索
3 dインターフェースでメカニズムを探索し,模式図にナビゲートして,モデル構造を検証し,プロットされた結果を調べます。カスタム参照フレームからシミュレーション結果を表示するために,静的または移動する視点を定義します。
メカニズムの動作,アセンブリ定義,およびシミュレーション結果を探索します。
必要な負荷の計算
順動力学、逆動力学、順運動学、逆運動学など,さまざまなタイプの分析を実行します。作動自由度と運動自由度が一致しない場合であっても,必要な運動を生じさせるために必要な力またはトルクを計算します。
ハードウェアプロトタイプなしでのテスト
Simscape多体のモデルをCコードに変換し,dSPACE®, OPAL-RT Speedgoatおよび他のリアルタイムシステムでのハードウェアインザループテストを使用して,組み込み制御アルゴリズムをテストします。生産システムのデジタルツインを使用してテストを構成することによって,仮想試運転を行います。
並列シミュレーションによる高速な最適化
Simscape多体モデルをCコードに変換して,シミュレーションを高速化します。1台のマシン上の複数のコア,計算クラスター内の複数のマシン,またはクラウド上にシミュレーションを展開することによって,テストを並列実行します。
並列演算を使用し,最小の電力消費用のロボットの経路
他のチームとのコラボレーション
各Simscapeアドオン製品のライセンスを購入しなくても,Simscape製品ファミリのすべての拡張コンポーネントや機能などのモデルを調整してシミュレーションできます。保護されたモデルを外部チームと共有して,IPの公開を回避します。
Simscape多体モデルは,Simscape多体を購入していない他の人と共有することができます。
MATLABによるあらゆるタスクを自動化
MATLABを使用して,モデルアセンブリ,パラメーター化,テスト,データ収集,後処理など,あらゆるタスクを自動化します。エンジニアリング組織全体の効率を高めるために,共通タスク用のアプリを作成します。
システム設計を最適化
金宝app仿真软件を使用して,制御アルゴリズム,ハードウェア設計,および信号処理を単一環境に統合します。最適化アルゴリズムを適用して,システムにとって最適な全体設計を見つけます。
開発サイクルを短縮化
確認および検証ツールを使用して,設計の反復回数を削減し,要件が完成して一貫していることを確認します。開発サイクル全体を通じて継続的に検証することで,システムレベルの要件が満たされていることを確認します。
Simscape多体のケーブル拘束を使用したブロックおよびタックルのモデル化。
