仿真模型的案例
Flotherm：IGBT熱仿真模型的校準
背景介紹
無論什么學科，什么類型的仿真模型，都會設置各種參數的數值。由于種種原因，部分參數的預估和猜測是不可避免的。但是參數的預估和猜測會導致仿真模型準確性不足，和實際物理場景不一致。由此，仿真模型得到的結果可信度會大打折扣。
兩者有多接近？
為此，提出了模型校準的概念。所謂模型校準，是通過對仿真模型的參數進行不斷調整，以使仿真模型的參數和物理實際充分接近的迭代過程。
在電子熱仿真中，通常涉及模型校準的是元器件級和板級的仿真。
元器件級熱仿真
板級熱仿真
通過模型校準，不僅可以提高仿真模型的可信度，也可以提高仿真模型針對不同物理場景下的可重復利用能力，得到的某些參數可以在整機和環境級分析中提供元器件相關的更準確參數。
模型是否進行過校準，其仿真結果可能會有較大差異。
某型號芯片熱仿真模型校準前后的節溫比較
模型校準前后，在第一個脈沖結束時溫度分布對比
Flotherm軟件可以和T3ster熱阻測試儀聯合應用，對模型進行校準。其校準流程如圖所示。
展開 Simulink仿真模型在藥物代謝動力學教學改革中的應用
在使用Simulink時，不需較強的數學知識，但需要研究人員能夠通過自己的專業知識靈活調用不同模塊并合理地賦值參數以仿真一個連續的動態過程，即使教師沒有Matlab基礎也可根據該方案所提供的模型復現該教學過程。藥物在體內的動態變化過程符合一級或零級代謝動力學過程，與Simulink特點完美契合，通過調用積分函數模塊1/s以及賦值一些消除動力學參數k0、k10、k12、k21,完成注射給藥一室模型、口服給藥一室模型、注射給藥二室模型、口服給藥二室模型等的曲線仿真任務，以取代原始教科書中較為抽象的圖解說明教學方式，教改方案中的仿真模型可通過訪問https: //github.com/Mark1988NK/Pharmacokinetics免費下載使用。同時，為了使學生更加容易理解多次給藥下的劑量優化設計、穩態血藥濃度等概念，仿真模型采用最簡單的一室模型、靜脈給藥方案，模擬多次給藥場景。教師不僅可以指導學生獲得實時動態仿真藥時曲線，而且可以通過改變給藥劑量、給藥頻率等參數，觀察藥時曲線的實時變化，并對各個曲線圖的變化進行理論分析，以解決教學中學生對藥動學學習的各種疑點。下面對仿真模型所提供的五大模塊進行簡要說明。
1.1 一室模型靜脈注射給藥模塊
為了使學生快速理解Simulink仿真與房室模型概念，考慮到醫學院校學生的學習基礎，房室模型概念建議從最簡單的注射給藥開始。因為注射給藥，藥物直接入血不經過胃腸道吸收，動態過程最為簡單，并且在引入房室模型時也最好從最簡單的一室模型開始，因為一室模型不涉及藥物入血的再分布。這樣，藥物直接入血后立即經過肝臟、腎臟、大腸的代謝，只涉及k10消除速率常數。該方案所設計的一室模型靜脈注射給藥下的Simulink仿真模型如圖1所示，教師和學生無須理解Simulink模塊，僅須調用已經設計好的模塊并修改k10參數即可完成仿真。
展開 FloEFD熱仿真分析之模型準備
FloEFD熱仿真分析之模型準備
By CAE白堤
1、仿真模型打開與簡化
雙擊安裝好的FloEFD啟動快捷鍵，軟件自動打開已經連接上的三維設計軟件CREO，直接在CREO中打開需要仿真的模型。能直接在熟悉的三維設計軟件操作是把雙刃劍，一方面，可以避免不同軟件之間模型轉化的問題，但另一方面如果不恰當的使用模型，會增加網格數量，從而增加計算機的負擔，降低仿真效率。仿真優化不像結構設計越詳細越好，反而是在不影響仿真結果的基礎上，越簡單越好。當然，將一個詳細模型簡化為適合熱仿真分析模型的工作需要一定的經驗技巧，比如，去除一些倒角、孔位、定位等結構細節，去除一些無關緊要的模型組件等。
2、仿真模型的準備
雖然仿真模型得到了簡化，但不一定萬事大吉。在某些情況下，FloEFD不一定能識別出仿真分析的所有的固體模型和流體區域。這時可充分利用【檢查模型】功能，不僅能檢查出無法充分求解的某些模型組件，也可以檢查是否存在可能導致軟件創建不適當網格的模型問題（FloEFD不允許組件之間為點接觸或者線接觸，如下）。
操作：點擊【檢查模型】，在跳出的檢查模型窗口，點擊“檢查”，在跳出檢查結果窗口查看檢查結果。
狀態一：點擊“檢查”，檢查結果顯示狀態成功，模型正常，那么模型準備大功告成；
狀態二：點擊【檢查模型】后，跳出“以下組件不能用于分析”，點擊“確認”后，在檢查模型窗口模型樹組件的圖標標有紅叉或紅箭頭，檢查結果顯示狀態成功，但有零件準備失敗。
展開 無人機集群自組織搜索仿真模型設計與實現
本文采用基于Agent的復雜系統建模仿真技術，對無人機集群自組織搜索的機理進行研究[4-5]，構建了無人機機動、協同、搜索、決策等行為模型，建模分析了無人機集群作戰威脅環境。探索了使用基于概率的有限狀態機模型實現集群自主決策的解決方案，初步實現并展示了無人機集群自組織搜索的作戰樣式。基于該仿真模型重點研究了無人機性能對集群搜索效果的影響，分析了集群協同方法、集群決策判斷方法、目標分配、搜索策略、威脅程度及戰場環境等動態因素和潛在因素對集群搜索效果的影響，借助集群模型框架，可以很方便地引入集群智能算法，為集群智能的研究、設計、實驗提供了很好的接口和平臺。
建模原理與模型框架
無人機集群是由大量具有一定自主能力的無人機個體構成的復雜適應系統，具有自組織特性。自組織，即無需外部干預，僅依賴系統內部的相互作用，自行形成具有特定功能與結構的整體的過程[6]。無人機個體沒有對全局模式、策略、目標或層次體系架構的的全局知識，在規則約束或任務指引下，基于局部感知進行決策判斷，通過個體交互使集群整體涌現出自組織行為。集群整體行為與無人機個體行為無直接關系，而是通過個體行為間接實現，集群整體行為取決于無人機個體行為變化。
采用基于Agent仿真的方法，通過基于復雜系統的建模仿真框架，對無人機個體行為進行仿真建模描述，構建無人機集群自組織搜索仿真模型，分析個體交互如何影響全局行為，將集群中個體行為和集群整體自組織現象有機結合，是一種自頂向下分析、由底向上綜合的有效解決方案。
模型框架
MASON(multi-agent simulator of networks)是基于Agent的復雜系統仿真框架[7]，提供了一組設計基于多Agent的建模仿真概念，同時提供了支持實現該框架的軟件包，可采用這些概念設計仿真模型，并通過調用相關類庫和工具對其進行實現，具有很好的擴展性。
展開 
從建模到驗證：如何打造“高可信”仿真模型？
仿真模型作為“預演現實”的核心工具，在航天、汽車、生物醫學甚至金融預測中都有廣泛應用。但如果模型不準，就會導致預測失真、決策失誤，甚至造成不可逆的損失。
本文將從定義、影響因素、評估方法到實戰建議，系統梳理一套
科學判斷仿真模型準確性的完整路徑，幫助你在項目實踐中少走彎路。
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一、為什么“仿真模型準確性”如此關鍵？
仿真模型的本質，是用“虛擬世界”預測“現實行為”。它的準確性直接決定了分析、預測和決策的可靠性。
無論是新飛機的氣動性能預測，還是醫療設備的功能模擬，又或是股票市場的走勢分析，一旦模型出現偏差，可能就意味著：
項目方向錯誤，資源浪費；
產品性能不達標，安全隱患；
決策失誤，經濟損失或信任危機。
因此，“準確性評估”絕不只是最后一個步驟，而是整個仿真建模流程中的靈魂所在。
二、仿真模型準確性：我們到底在判斷什么？
準確性，指的是模型輸出結果與現實系統行為之間的接近程度。
通俗點說：預測結果 ≈ 真實結果 → 模型越準。
數學上，我們通常通過誤差值（如均方誤差MSE、相對誤差RE）來衡量這個“接近程度”。模型預測值與真實觀測值的偏差越小，準確性越高。
三、影響仿真模型準確性的五大關鍵因素
1. 建模假設是否合理？
為了簡化計算，我們經常對系統做假設處理，例如：
忽略次要變量；
線性近似處理非線性系統；
假設環境因素恒定不變等。
但如果這些假設與實際系統偏差過大，就會導致模擬結果嚴重失真。
建議：建立假設前進行影響評估，建模后用數據進行反驗證。
2. 模型結構設計是否匹配系統復雜性？
過于簡單：無法模擬系統真實動態；
過于復雜：增加成本、降低泛化性，甚至陷入過擬合。
展開 基于MATLAB的直接序列擴頻通信系統的仿真模型
圖1 直擴系統構成框圖
圖2 直接序列擴頻系統仿真流程圖
三、直接序列擴頻仿真
（一）設計思路流程
直接序列擴頻系統（DSS）的設計首先要對系統進行分析，劃分出PN碼生成子系統、BPSK調制子系統等五大子系統，建立各個子系統的模型，然后對各子系統的功能及實現原理進行細致研究選出合適的算法完成各系統模塊的編程。接著利用MATLAB完成各子系統仿真模型的搭建，運行仿真系統判斷是否成功，對運行結果進行分析，對各項參數和指標進行評估，以判斷系統是否符合要求，如果是，表明仿真成功；否則需要修改參數重新運行系統。
（二）直接序列擴頻系統仿真流程圖
根據圖1直接序列擴頻系統構成框圖（七大組成：信源部分、擴頻部分、調制部分、信道傳輸部分、解調部分、解擴部分和信宿）的分析，做出直接序列擴頻系統的主要流程圖如圖2所示。
（三）直接序列擴頻調制仿真模型
圖3中由伯努利發生器產生原始信號，由于直接序列擴頻系統需要-1、+1分布，所以原始信號要經過雙極性碼變換器把0、1單碼變換為雙極性。本次實驗使用GOLD碼序列作為擴頻碼序列，也經過雙極性變換器把0、1變換為雙極性，然后將二者輸出信號分別連至頻譜儀觀察頻譜，同時把兩輸出信號進行乘法運算輸送到信道后加高斯白噪聲，分別觀察信道加入噪聲前后的頻譜圖并進行分析。
（四）直接序列擴頻解調仿真模型
與擴頻調制模型相對應加入解調和解擴部分，同時再加一個誤碼率分析儀構成如圖4所示的直接序列擴頻解調仿真模型。最小相移鍵控解調（M-PSK Demodulator Passband）對解擴后的信號進行解調，恢復基帶信號。誤碼率分析儀（Error Rate Calculation）在直擴系統中經過解擴和解調恢復成的原始信號要與發射端的原始信號進行比對，顯示接收到的數據、錯誤的比特數和誤碼率。
展開 電化學儲能電站模型實測及仿真分析
通過提取關鍵參數進行辨識，獲得與實測特性一致度較高的仿真用模型參數，并基于湖南電網進行了仿真驗證。仿真分析表明，儲能電站對于改善電網暫態電壓恢復特性具有一定的支撐作用，需結合現場實測進行評估。
文章來源：湖南電力
基于Simcenter-Amesim加速仿真的模型降階案例
如何提高模型的運行效率并不簡單，下面就讓我們聊一聊仿真速度慢的常見原因，以及如何使用模型降階來加快仿真速度。
原因分析
仿真模型調試過程中，令人失望的運行時效性通常可以追溯到如下兩個原因：
1.不適合的模型
首先，仿真模型是真實物理系統的抽象表達而不是精確表達，因此不能產生完全代表真實物理系統特性的結果。盡管如此，建模仿真的目標還是希望通過模型盡可能精確地預測物理系統的全部特性。如果建模仿真過程中一味地要求模型過于詳細，那么它的運行時間可能會很長，甚至在仿真過程中“卡死”。對于這種情況，我們應該考慮在明確分析目的的基礎上適當調整模型，以適應我們需要完成的分析任務。
2.外部條件的限制
如果模型沒有相對分析目的進行過度表達，但由于計算資源的限制，仿真工程師需要在準確性和運行效率之間進行權衡。另外，對于需要用于實時仿真的模型，由于需要以固定的時間步長進行模擬，也對模型的仿真時效性提出了嚴格的要求。
在這些情況下，模型降階（ROM）技術可以用于簡化這些模型，保留其行為和響應，以減少模擬時間。
展開 基于SIMPACK的磁懸浮車輛耦合動力學性能仿真模型
基于SIMPACK的磁懸浮車輛耦合動力學性能仿真模型
摘 要:為了有效評價磁懸浮車輛動力學性能,引入SIMPACK仿真軟件,根據磁懸浮車輛多體系
統動力學拓撲關系圖,建立了磁懸浮車輛2軌道2控制系統的耦合動力學模型,分析了試驗結果和仿
真結果。在模型中,磁懸浮車輛被視為多剛體,并具有兩系懸掛系統,軌道被視為彈性歐拉梁,并考
慮了磁懸浮車輛的控制系統性能。數值分析結果表明:梁的最大變形的計算值為115 mm ,試驗值
為116 mm ,車體的垂向加速度仿真結果與試驗結果基本一致,利用仿真模型能較準確地預測耦合
系統的動力學性能。
關鍵詞:車輛工程;磁懸浮車輛;可靠性評價;仿真模型;動力學
基于SIMPACK的磁懸浮車輛耦合動力學性能仿真模型.pdf
展開 基于Icepak仿真太陽輻射對儲能工商業機柜的案例（包括仿真模型和仿真步驟） ￥80
對于工商業儲能機柜，應用于戶外，需要考慮太陽輻射對散熱影響，本案例基于icepak建立仿真模型，包括詳細仿真設置步驟及仿真模型，可直接下載運行出結果。
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詳解WORKNC手動導出STL格式毛坯/仿真模型的方法
STL文件格式，是一種通用的三維幾何模型數據交換格式，廣泛應用于計算機圖形學、計算機輔助設計（CAD）和制造業等領域。當今主流CAD軟件均支持導入導出STL文件，并能將其轉換為其他格式。這些軟件提供豐富的編輯和修改功能，用戶可根據需求調整模型的細節和屬性，以滿足不同應用場景的需要。
然而在處理STL文件與其他軟件程序交互的時候，常會遇到一些不同的需求問題。比如，工程師想導出加工過程中的任意一個殘留毛坯，或者某一個定點毛坯。在傳統工作流中，必須在全部仿真完成后，才能保存并做導出操作，這極大降低了工作效率。而WORKNC軟件能夠高效解決此類問題，它可以直接導入目前市場上幾乎所有CAD格式的模型文件，既可以避免大部分數據兼容性和管理的問題，還可以通過可靠且簡易編程的刀路，優化設計和生產流程，從而顯著提高生產效率和安全性。
在WORKNC軟件中，以STL格式導出當前毛坯模型的最簡單方法是通過菜單“文件→導出...→將當前毛坯模型導出到STL”（此功能僅考慮最新的毛坯模型狀態）。此外，還有一種手動方法，可讓您快速以STL格式導出任意毛坯或仿真模型。接下來，本文將結合以下三個案例，詳細演示在WORKNC中，以STL格式手動導出毛坯/仿真模型的操作方法。【重要提示：此方法僅考慮3D毛坯或3D仿真模型（s3d 擴展）】
WNC毛坯3D到STL命令的參數/規格：
-INPUT stock_filename <---> input WNC Stock3D file
-OUTPUT stl_filename <---> output STL file
[-DECIM_TOL tolerance] <---> optional decimation tolerance (default = 0.)
展開 
直播預告 | 如何構建高精度攝像頭仿真模型
精彩直播預告
在自動駕駛仿真領域，攝像頭仿真模型的精度直接影響到虛擬環境中感知系統的表現和測試效果。為了實現高精度的攝像頭仿真模型，我們需要考慮多個因素，包括相機的視場、分辨率、鏡頭畸變、CMOS仿真、ISP仿真等物理特性。同時，仿真模型還需精確模擬不同環境條件下的攝像頭性能，比如低光照、霧霾、雨雪等極端天氣的影響。此外，我們還將涵蓋與攝像頭仿真相關的其他重要領域，比如語義分割圖、深度圖仿真和多相機組配置等。
在自動駕駛技術的發展過程中，精確的感知能力是決定系統安全性和可靠性的關鍵。而攝像頭仿真作為自動駕駛感知系統的重要組成部分，面臨著多個行業痛點：
1、真實相機內部結構復雜，通用的仿真環境往往無法完全準確地再現實際攝像頭的物理特性；
2、現實世界里環境復雜且多變，直接影響感知系統的表現效果，環境噪聲對攝像頭的影響和效果需要被準確模擬；
3、隨著自動駕駛系統對環境理解的要求越來越高，語義分割圖和深度圖的仿真需求愈發迫切。
當遇到以上問題時如何輕松應對？海克斯康有高招！本期海克斯康直播講堂請到了我們VTD自動駕駛模擬仿真軟件應用專家秦磊為我們深入探討如何通過VTD軟件構建高精度的攝像頭仿真模型，結合具體案例，分析攝像頭在自動駕駛仿真中的應用。鎖定直播間，精彩搶先看！
3月13日 14:00
▲ 掃碼參與報名
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直播內容聚焦
仿真環境如何準確地再現實際攝像頭的物理特性?
如何準確模擬環境噪聲對攝像頭的影響和效果?
如何實現語義分割圖和深度圖的仿真?
? 相機傳感器仿真的完整數據鏈路解析
? 語義分割與深度圖仿真案例介紹
? 相機傳感器配置與多相機組參數設定
秦 磊
海克斯康 VTD自動駕駛模擬仿真軟件 應用專家
華中科技大學工學碩士。
展開 入耳式耳機的仿真模型
另外，可以用KTI的聲阻儀直接測量得到
圖11 聲阻測試儀
聲導管的模型是使用MicroCAP里面的延時線建立的，輸入的
圖 12，IEC711人工耳模
以上，可以建立起一個完整的入耳式耳機的仿真模型，仿真和實際測試結果的對比，請看下一篇文章。
在仿真模型中，建立了兩套耳機芯模型，不同的TS參數和管道參數，具體參數如下圖所示
Type A，仿真曲線Vs測試曲線
Type B 仿真曲線Vs實測曲線
改變后網布阻尼對頻響曲線的影響 （按照箭頭方向，網布阻尼逐漸減弱）
改變后腔大小對頻響曲線的影響 （按照箭頭方向，后腔逐漸增大）
改變前網布阻尼對頻響曲線的影響 （按照箭頭方向，網布阻尼逐漸減弱）
無泄漏設計的耳機，在佩戴過程中，會對耳膜產生較強的壓迫感。就出現了平衡泄漏設計，如圖所示，分別在前腔和后腔增加微孔并貼厚實的網布，得到的仿真結果如下圖。
無泄漏設計Vs 平衡泄漏設計
展開 液體火箭發動機噴管仿真模型
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文章導讀
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01
研究背景
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火箭發動機噴管是進行能量轉換并產生推力的重要部件，對其流場進行仿真分析是優化噴管設計和控制流動分離過程的必需環節。因為火箭發動機常用的拉瓦爾噴管結構簡單，所以在計算流體力學（CFD）廣泛應用的今天，對這種簡單結構內流場的仿真似乎已經不成問題，流行的CFD軟件幾乎都可以“輕松地”算出噴管中的參數變化。但是在真正的噴管優化設計中，必須認真考量所采用的仿真模型，因為計算結果的偏差勢必會影響后續的設計過程。
仿真是通過數學方法模擬真實世界，其“保真”過程有兩個環節，首先是數學模型是否真正反映了物理過程，其次是求解數學模型的過程是否準確。
展開 推板法波浪仿真模型
推板法波浪仿真模型
1.采用推板法進行波浪仿真
2.為了提高計算速度，采用單層波浪仿真模型.
3.模型設計ALE流構耦合，通過*INITIAL_VOLUME_FRACTION_GEOMETRY,進行水和空氣的流體建模。
附件：
single_5-12.rar
animation.rar
1.k文件
2.仿真動畫. a% A3 ~
