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车辆建模的优势-不要错过!

在今天的博客中,我很高兴向大家介绍Ed Marquez Brunal他是本博客的第一个访客。这是对我们的车辆建模项目的全面总结。找到4个视频和2个MATLAB中央文件交换提交,包括你可能需要开始的任何东西,链接在文章中。

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如果你参加过汽车比赛,你可能听说过“汽车建模”。但是在我向您详细介绍车辆建模及其优点之前,让我们简单地看看自从基于模型的设计在汽车工业中采用以来,术语“模型”是如何演变的。

在90年代初,当人们说到“汽车模型”时,人们想到的很可能是非常昂贵、非常复杂且难以制造的汽车原型。工程师们不得不驾驶,有时打破所谓的90年代早期的“车辆模型”来收集数据。想象一下,这些工程师花了大量的时间和金钱来制作一个原型,然后他们不得不打破它来找出问题所在,这是多么痛苦啊!

今天,大多数人会把术语“车辆模型”与可以在特定场景下模拟的计算机表示联系起来。现在你可能想知道,为什么汽车工程师和学生从制造原型转向在电脑上工作?构建符合规格的更好的产品是很有趣的,节省时间和金钱是额外的好处。

让我们在下一节中更多地讨论车辆建模的其他一些优点。但在那之前,一定要检查我们的万博1manbetx基于Simulink的模型而且Simscape多体模型在文件交换中。

更快,更好,更便宜

这是正确的!车辆建模的一些优点是,最终产品可以更快地制造出来,它可以更好(就工程要求而言),并且所有这些都可以降低成本。听起来好得令人难以置信?让我来解释一下。

建立和模拟车辆模型使工程师能够分析几种动力总成配置,并确定是否满足每种设计的要求。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制造出来的车辆原型容易得多。例如,在计算机模型中改变电动机的额定功率很容易,但我们知道在真实的车辆中更换电动机是很有挑战性的。

车辆建模的另一个优点是,工程师可以从车辆模型中研究动力总成配置的性能和能耗方面。最后,我们不要忘记,运行计算机模拟比制造和驾驶真正的车辆原型(90年代的模型)更快,更划算。

如果您有兴趣了解一些学生的成功故事,请务必查看系列页面:方程式学生队分享他们的成功秘诀

好的,这个车辆建模的东西听起来很棒!但是,你怎么开始呢?

车辆建模工具

我们已经创建了教学视频,车辆模型,以及何时使用每种工具的指南。这里没有对或错的选择。事实上,您可以在您的模型中组合这些工具,以获得最好的结果。然而,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求。例如:如果你正处于设计的初始阶段,可以考虑Simulink或Simscape。万博1manbetx相反,考虑一个替代方案,如Powertrain Blockset,以微调您的模型。一个重要的考虑是,Simulink作为所有我们将在下面介绍的工具的基础万博1manbetx平台。

万博1manbetx

万博1manbetxSimulink是一个图形化编程环境,用于建模、仿真和分析动态系统。考虑Simulin万博1manbetxk车辆建模,如果你:

  • 想从车辆建模开始
  • 追求模型的简单性和速度
  • 有描述系统的方程吗

如果您对在开发过程的后期阶段进行一些硬件测试和部署感兴趣,您可以利用Simulink提供的自动代码生成功能。万博1manbetx是的,您可以从Simulink模型转换到可以在万博1manbetx硬件平台和/或模拟器上执行的C/ c++代码。事实上,我们在本节中介绍的s manbetx 845所有产品都支持通过适当的设置生成代码。万博1manbetx详情请参阅Jose的博客文章.关于Simulink的演示和更多信息,请参见我们关于车辆建模的4个系万博1manbetx列视频的第1部分。

[视频]MATLAB和Simulink万博1manbetx赛车休息室:车辆建模,第1部分:Simulink

动力总成Blockset

Powertrain Blockset是一个扩展了Simulink的车辆建模功能的插件,它非万博1manbetx常适合使用测试数据参数化工厂模型。

Powertrain Blockset实现了数据驱动的方法。考虑Powertrain Blockset如果您:

  • 想要有良好文档记录的、开放的和可重构的模型
  • 能获得车辆参数和测试数据吗
  • 寻求用更少的块来维持或提高模型的保真度(与Simulink相比)万博1manbetx

有关Powertrain Blockset的详细信息和演示,请查看我们关于车辆建模的4个系列视频的第2部分。

[视频]MATLAB和Simulink万博1manbetx赛车休息室:车辆建模,第2部分:动力总成块集

Simscape

Simscape是物理建模的MathWorks语言。该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,而且这些物理连接也有单元。

考虑Simscape车辆建模,如果你:

  • 使用为您实现系统方程的块
  • 降低Simulink模型的视觉复杂度万博1manbetx
  • 在系统中建模和集成不同的域

有关Simscape的演示和更多细节,请参见关于车辆建模的4个系列视频的第3部分。另外,如果您想使用Simscape,我推荐我们的学生比赛训练以物理建模为前提。

[视频]MATLAB和Simulink万博1manbetx赛车休息室:车辆建模,第3部分:Simscape

Simscape多体

Simscape Multibody允许模拟系统的三维刚体动力学,同时提供系统响应的三维动画。在车辆建模中,Simscape多体的强大功能可以用来模拟和可视化系统动力学。它也可以用来优化设计,就像悬挂-检查插曲优化设计了解更多细节。最后但并非最不重要的是,Simscape多体有助于建模车轮与地面的接触,参见赛车休息室博客文章“接触建模简介”。

考虑Simscape多体车辆建模,如果您:

  • 需要在3D中建模机械系统
  • 需要系统响应的三维可视化
  • 需要执行系统级分析
  • 需要建模车轮与地面的接触

为了方便您,我们使用Simscape Multibody将一个3D车辆模型演示组合在一起。要了解更多关于演示的细节,请务必下载MATLAB中央文件交换条目(介绍中的链接)。关于演示界面和Simscape多体的更多细节,请查看我们的第4部分或关于车辆建模的4个视频系列。

[视频]MATLAB和Simulink万博1manbetx赛车休息室:车辆建模,第4部分:Simscape多体

从今天的博客中,如果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、更经济的方式生产更好最终产品的潜力。这是可能的,因为计算机模型和模拟比物理原型提供的好处。其中一些好处包括

  • 能够分析多种动力总成配置
  • 能够确定是否满足每个设计的要求
  • 快速更改计算机模型中的设计参数的灵活性
  • 更快的计算机模拟vs实际的赛道测试
  • 成本有效的模拟vs昂贵的原型测试

我们还介绍了四个强大的MathWorks产品,用于建模车辆系统。s manbetx 845即,这些产品是:Simulis manbetx 845n万博1manbetxk®、Powertrain Blockset™、Simscape™和Simscape Multibody™。要记住的一个重要观点是,这里没有正确或错误的选择。您可以在您的模型中组合这些工具以获得最好的结果,但是在选择如何开发模型时要明智和深思熟虑。为了方便您,我们还提供了一些何时使用什么产品的指导方针。

现在您已经了解了使用MathWorks工具进行车辆建模的优点,也知道了创建模型的可用选项,是时候开始并享受乐趣了!让我们知道事情进展如何以及你的问题。

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