沃尔沃建筑设备与实时简化产品开发,Human-in-the-Loop模拟器

挑战

评估设计概念和参数值为建筑设备在建筑物理原型

解决方案

Sims万博1manbetxcape使用仿真软件,仿真软件实时模型的液压、机械、和发动机系统和执行实时operator-in-the-loop模拟

结果

  • 原型的数量减少
  • 问题在现场解决得更快
  • 控制器的仿真

“这是技术上可能构建一个全面的液压系统模型在实时仿真软件,运行Simscape,和实时仿真软件。万博1manbetx我们的模拟器使我们能够测试新概念建筑设备,调整参数,减少交货期,最小化问题。”

Jae荣利,沃尔沃建筑设备
沃尔沃建筑设备的实时human-in-the-loop模拟器。

当设计挖掘机、轮式装载机、搬运工和其他建筑设备工程师开发原型版本的机械性能评估、响应性和可操作性。建筑物理原型成本制造商数百万美元和几个月的开发时间。然而,直到最近,这是唯一的方法来有效地理解操作新机器的经验。

沃尔沃建筑设备(沃尔沃CE)现在可以评估新机器设计之前构建一个原型。沃尔沃CE工程师建立了一个实时、human-in-the-loop模拟器使用仿真软件进行建筑机械万博1manbetx®,Simscape™,仿真软件实时万博1manbetx™。模拟器虚拟机(vm)给运营商现实的视觉,听觉,和运动反馈在模拟。

“Simscape和实时仿真软件,我们万博1manbetx可以模拟不仅性能和燃油经济性,而且操作机械的感觉在我们构建一个物理原型,“Jae勇Lee说,沃尔沃首席工程师CE。通过模拟“评估运营商经验是至关重要的权衡决策在产品开发的早期阶段。”

挑战

沃尔沃工程机械依靠复杂的液压系统由众多阀门、泵、管道,以及控制系统和各种传感器。这些液压系统必须与一个适当大小的引擎,然后优化性能和燃油经济性优化控制器参数。

沃尔沃的工程师知道这个复杂的任务是执行物理原型过于昂贵,但他们缺乏一种实时准确地模拟液压。此外,特定于域的仿真工具只会使他们能够模拟单个子系统,使它不可能开发一个全面的模拟器的一个完整的机器包括液压、机械、电气、电子子系统。

团队需要的工具,使他们在一个模型中所有子系统环境和执行完整的系统的实时仿真。这种方法会让他们做出明智的设计权衡决策,不仅考虑了性能和效率也反馈操作员驾驶机器。建模与仿真环境中支持多个域也是公司的并行工程的关键方法,在团队并行开发最终产品的各个子万博1manbetx系统,然后聚集在一个最佳的解决方案。

解决方案

Simscape沃尔沃CE工程师选择仿真软件,仿真软件实万博1manbetx时虚拟机平台的发展。

团队建模的主要控制阀,安全阀、摇摆马达,液压回路的第一台机器模拟excavator-with Simscape液体™和Simscape。然后模拟了机械部件,包括繁荣,手臂,和水桶,Simscape多体™。

在仿真软件工作,团队创万博1manbetx建了一个引擎模型,然后集成液压,机械和其他子系统模型来创建一个模型的完整的机器。

使用仿真软件万博1manbetx和仿真软件控制设计™,他们开发了一个控制器模型和机器进行闭环仿真模型。他们用MATLAB®后处理仿真结果。然后精制根据控制器设计分析系统行为的模拟,验证了机器模型与实际测试数据从一个机器。

他们从模型生成的C代码使用仿真软件编码器™,并使用仿真软件实时并发地运行代码从Speedgo万博1manbetxat三个目标电脑上。

当前使用的实时仿真平台是挖掘机产品的开发,以及该公司计划使用它开发装载机、铰接式搬运工,。研究小组最近controller-in-the-loop和快速控制原型功能添加到模拟器来支持软件开发和测试。万博1manbetx

结果

  • 原型的数量减少。“我们运行的模拟与仿真软件和Simscape让我们评估不同的设计概念万博1manbetx和参数值,减少重新设计的风险在开发周期的后期,”李说。“一旦我们确定一个通过仿真优化设计,我们可以构建它。我们预计减少30 - 50%的原型构建结果。”

  • 问题在现场解决得更快。“使用模拟器,我们可以复制任何领域出现的问题,解决问题,并迅速找到解决办法,”李说。

  • 控制器的仿真。“我们精制控制器设计通过模拟控制器模型机模型和分析系统行为,”李说。“我们使用这种方法减少交货时间为产品开发和产品质量提高了覆盖广泛的测试场景。”