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机电液建模及联合仿真解决方案

概述
        在军工产品传统研发流程中,多采用物理样机对产品功能、性能等进行验证,开发周期长、成本高,且修复产品缺陷所付出的代价很大。而在已有的部分仿真中也存在不同建模软件之间如何进行联合仿真,及如何在系统级联合仿真的同时保护分系统的知识产权,降低部门间协同的难度等问题。恒润科技基于Dymola+ FMU的机电液建模及联合仿真,采用数字化模型,对系统的功能和性能进行仿真分析,从而在产品早期设计阶段,对方案进行验证和优化,降低产品研发中的迭代次数。该方案能够兼容多数系统建模软件,而且可以有效地保护各分系统的知识产权,确保产品协同设计的顺利进行。

 

解决方案
•  总体方案

 

 

    ♦  总体部门在Dymola中构建系统架构模型,定义子系统输入输出关系和子系统之间的接口关系,通过仿真对系统功能进行验证后,将各子系统封装为FMU。并将子系统指标、接口定义、对应的FMU模型及建模规范、模型封装规范、模型测试规范等下发到分系统部门;
    ♦  分系统部门针对各专业特点,基于Dymola、PROOSIS、SIMPACK、Simulink等软件分别建立电气、环控,发动机,动力学,控制等系统模型,测试后按照总体部门要求,把模型封装为FMU并提交给总体部门,同时提交模型测试报告等材料;
    ♦  总体部门将各分系统部门提供的FMU模型,统一加载到Dymola系统仿真平台中;并逐一替换架构模型中的子系统模型,通过联合仿真,对系统方案进行验证、选型、优化等。
•  功能和优势
    ♦  实现了总体部门和分系统部门之间的协同、厂所之间的协同,可以在产品设计早期,基于联合仿真对系统方案进行详细的验证和优化,减少设计中的迭代,缩短研发周期,降低研发成本。
    ♦  各分系统使用专业软件进行建模,提升建模、求解的效率,使模型同时满足精度和实时性的需求。
    ♦  Dymola平台针对数学模型的非线性、强耦合、刚性等特点提供了高效、稳定的求解器,确保复杂机电液系统动态特性求解的顺利进行。
    ♦  Dymola平台针对FMU2.0提供了全面的支持,包含Model Exchange、Co-Simulation两种格式的导入、导出,为复杂系统的联合仿真柔性和效率方面提供了足够的支撑。
    ♦  分系统模型以FMU黑盒模型的形式提交,满足总体部门系统仿真需求的同时,保护了分系统的知识产权,使部门之间、厂所之间的协同更为通畅。

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