“在没有Simulink、Simscape和Simulink real - time的情况下，我们不可能建立一个实时运行的全尺寸液压系统模型。万博1manbetx我们的模拟器使我们能够测试建筑设备的新概念，调整参数，减少交货时间，并最小化现场问题。”
李在镕，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，工程师开发机械的原型版本，以评估性能、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体验的唯一方法。
沃尔沃工程设备公司(Volvo CE)现在可以在样机制造之前对新机器的设计进行评估。沃尔沃CE工程师使用Simulink为建筑机械构建了一个实时的人在环模拟器万博1manbetx®、Simscape™和Simuli万博1manbetxnk Real-Time™。虚拟机模拟器(VMS)在模拟过程中为操作人员提供真实的视觉、听觉和运动反馈。
“通过Simscape和Simulin万博1manbetxk Real-Time，我们不仅可以模拟燃油经济性和性能，还可以模拟操作机器的感觉——所有这些都是在我们建造实体原型之前完成的，”沃尔沃CE首席工程师李宰镕(Jae Yong Lee)说。在产品开发的早期阶段，通过模拟评估操作人员的经验对做出权衡决策至关重要。”
沃尔沃的工程机械依靠复杂的液压系统，包括大量的阀门、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大小的发动机匹配，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，这种复杂的任务在物理原型上执行成本太高，但他们缺乏实时准确模拟液压的方法。此外，特定领域的模拟工具将使他们能够只模拟单个的子系统，这使得不可能开发包含液压、机械、电气和电子子系统的完整机器的全尺寸模拟器。
团队需要能够在单一环境中建模所有子系统并对整个系统进行实时模拟的工具。这种方法可以让他们做出明智的设计权衡决定，不仅考虑性能和效率，还考虑驾驶机器的操作员的反馈。支持多个领域的建模和仿真环境对公司的并行工程方法也是必不可少的，在这种方法中，团队并行万博1manbetx地开发最终产品的各个子系统，然后集中于一个最优解决方案。
沃尔沃CE工程师选择了Simulink、Simscape万博1manbetx和Simulink Real-Time来开发VMS平台。
该团队使用Simscape fluid™和Simscape对第一台要模拟的机器(挖掘机)的主控制阀、溢流阀、摆动电机和液压回路进行了建模。然后，他们使用Simscape Multibody™对机械部件进行建模，包括臂架、臂架和铲斗。
在Simulink中，万博1manbetx该团队创建了一个发动机模型，然后将其与液压、机械和其他子系统模型集成，从而创建了一个完整的机器模型。
使用Simu万博1manbetxlink和Simulink Control Design™，他们开发了一个控制器模型，并使用机器模型进行闭环仿真。他们用的是MATLAB®对模拟结果进行后处理。然后，他们基于对仿真系统行为的分析，改进了控制器设计，并使用实际机器的测试数据验证了机器模型。
他们使用Simulink Coder™从模型中生成C代码，并使用Simulink Real-万博1manbetxTime在来自Speedgoat的三台目标pc上并发运行代码。
该实时仿真平台目前用于挖掘机产品开发，该公司计划将其用于开发轮式装载机和铰接式拖车。该团队最近在模拟器中添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。万博1manbetx
原型数量减少．“我们用Simulink和Simscape运行的模拟让我们评估各种设万博1manbetx计概念和参数值，减少了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一个最佳设计，我们就可以建造它。我们预计原型构建会因此减少30-50%。”
现场的问题解决得更快．“使用模拟器，我们可以复制现场出现的任何问题，排除故障，并迅速找到解决方案，”Lee说。
仿真调优控制器．Lee说:“我们通过用机器模型模拟控制器模型并分析系统行为来改进控制器设计。”“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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