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HMI設計的案例

HMI體驗設計思維與流程探討
從現階段車輛量產環節中,我們可以看出駕艙HMI體驗設計只是其中的一個小環節,大多交由T1供應商開發完成。這種流程對新車型的數字化體驗設計有很大的弊端,因為沒有正向開發,受制于T1供應商的能力以及配合度,很難有針對品牌目標用戶的體驗設計,很多車型的HMI的操作和視覺上都趨于雷同。不過,近年來也看到這種情況在發生變化,汽車廠商也在構建自己的HMI體驗設計團隊,當然不同的汽車廠商會將此職能劃入到不同的院、部中。未來我們認為,應該在汽車車型定義的早期階段就有應該有體驗設計師參與,因為車的立項到上市周期至少是3年時間,那如何確保其上市后的先進性,需要體驗設計團隊在車型立項時就盡早的規劃未來HMI的前瞻性概念,當然這里也有很多不同的展開方式,如有的汽車廠商是從整車的層面來考慮HMI的概念設計,以平臺化方式設計品牌未來全系的HMI體驗交互的一致性。 設計思維工具與組織文化變革 HMI體驗設計是整車體驗的一部分,也變得越來越重要。除了各大汽車廠商開始成立專門部門,進行研究以外,各大互聯網巨頭也紛紛加入這一行列。由此可見,HMI地位開始越來越高,越來越重視用戶體驗。在整車生產的過程中,用戶體驗作為一種思維方式將會貫穿整個生產流程。 體驗設計流程的本質,不是將工作流程各環節的固化機械的執行,如何做到以人為中心,以體驗設計為驅動,需要團隊的組織文化的變革。之前也有很多人認為設計流程就是形式,很難執行,我們認為這是對流程的誤解。如下圖所示設計思維工具和組織文化連接的關系,從不同階段看是需要組織一起協同行動的學習過程,不僅僅只是團隊某個人對體驗流程實施的理解,這也就是流程不能執行的關鍵原因!
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L3級自動駕駛下的HMI設計
HMI解決方案是通過使用角色作為指導來思考的,其他方法包括場景技術或上下文設計。上下文設計是一種傳遞用戶實際工作信息的工具,它提供有關用戶真正做什么、為什么做、做的方式等信息。 在創建階段的每個階段都會分析反饋(可用性分析,焦點小組,可用性研究)。創建階段的下一個階段是概念設計,根據前面步驟的信息,專家選擇適當的交互技術(人工輸入、語音識別等),開發圖形概念,繪制交互設計草圖。在連續循環中,細節的程度在增加。創造階段的交付成果是: 描述HMI行為、分層菜單、文字、輸入程序等書面文件; 風格指南(描述用于屏幕設計的圖形); 為實施而準備的圖形; 在最后確定這些文件之前,需要用戶參與,它可以通過進行可用性研究、專家分析或焦點小組來完成。運行這些研究的外部實例是有用的。用戶參與階段是開發過程中的最后一個階段,當HMI概念的變更可以在不付出大量努力和成本的情況下應用時。 在實施階段,HMI團隊要么擴大,要么徹底變革。HMI概念專家進行前兩個階段,他們必須有心理學、平面設計和人為因素工程學的背景,在這個階段,軟件工程師加入了這個項目。在創建階段創建的文檔是開發人員之間交流的基礎。 概念發展的目的 隨著駕駛狀況的迅速變化和自動化程度的提高,駕駛員的角色將從操作員轉變為系統主管。它將對HMI、人機交互系統及人際協作提出新的要求。3級自動駕駛時代的到來給汽車制造商HMI帶來了新的挑戰。應對這些挑戰的主要問題是: 我們如何創建HMI解決方案,使駕駛員更了解汽車的功能單元和自動駕駛功能? 駕駛員如何以直觀的方式與HMI解決方案交互,并在第3級自動駕駛范圍內對車內駕駛系統進行個人調整?
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數字化轉型助力提升汽車UX和HMI設計
隨著汽車工業的發展,數字化的用戶體驗(UX)和人機交互界面(HMI設計在提升駕駛體驗方面的作用日益顯著。讓我們一起探索數字化創新和新興技術是如何重塑駕駛者和車輛之間的互動關系。 近些年,汽車行業的技術進步飛快,車輛變得越來越復雜,需要用戶以各種方式來進行交互。汽車制造商已經認識到,UX 和 HMI 在塑造駕駛者和乘客滿意度方面占據著核心地位,同時也認可數字技術在創造流暢、直觀的用戶體驗中的重要性。 優質的駕駛體驗應包含易用性、安全性、美觀性以及整體滿意度。汽車制造商和原始設備制造商(OEM)正致力于通過優化用戶體驗設計提升駕駛體驗,同時滿足現代汽車用戶對此的期望。我們找來了幾位汽車和設計領域的專家,聊聊他們對此的看法。 精心打造車內品牌體驗 Territory Studio公司曾為《銀翼殺手2049》和《火星救援》等電影設計過許多著名的未來場景。在與汽車品牌的合作中,他們的設計能夠創造出初次坐入車內時那令人印象深刻的幾秒瞬間。“把這些虛構的UI概念轉化為真實可用的產品,這無疑是一項獨特的挑戰。”Territory Studio公司的UX主管Anthony Pond開場說道。 隨著電動汽車的軟件不斷發展,汽車制造商意識到,一些他們與用戶之間熟悉的品牌聯系已經消失了,包括車鑰匙轉動的方式和車門關閉的聲音等。“你不能僅僅通過手機、筆記本電腦和桌面電腦的交互模式去轉換那些精心設計的多感官交互觸點,汽車是一個獨特的環境。”Pond如是說。 Kontrolka的首席執行官兼創始人Ond?ej Velebny認為,汽車制造商已經達到了功能性的頂峰,因為他們提供的 HMI 定制選項已經足足有余。
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汽車HMI設計原則
重要的是,專家必須合作來設計出具有高科技吸引力并了解用戶優勢和劣勢的設計。 建筑師路德維希·密斯·凡·德·羅(Ludwig Mies van der Rohe)精心設計了“少即是多”的格言,以吸引現代主義設計和建筑,這一觀點在今天一直很流行。多年后,設計師Deiter Rams宣布了良好的設計原理,宣稱良好的設計就像是一位優秀的管家:當你需要它們時,它們隨時都在你身邊,在不需要時隱藏。汽車制造商可以釋放顯示器的潛力,以創造安全駕駛體驗,來釋放顯示器創造安全駕駛體驗的潛力。
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HMI設計圖1
上新|VI-grade推出專注汽車HMI研發的駕駛模擬器
?? VI-grade 正式發布其全新緊湊型HMI模擬器(COMPACT HMI SIMULATOR )。 這款多功能沉浸式工具旨在提升車輛人機界面(HMI)系統的開發、評估和測試效率。VI-grade的這一創新解決方案將靈活的車內模擬器與實時駕駛模擬相結合,集成了高精度車輛動力學、AI驅動的交通場景、多樣化駕駛條件,并支持幾乎所有硬件在環或軟件在環(HIL/SIL)的整合。這一綜合方案使工程師能夠在高度真實的駕駛環境中優化HMI設計,徹底擺脫對靜態模型或昂貴物理原型的依賴。 HMI設計是現代汽車開發的核心環節,直接影響用戶體驗、安全性以及駕駛員與高級駕駛輔助系統的交互。然而,傳統的評估方法依賴于靜態模型或昂貴的物理原型,不僅耗時且缺乏靈活性。我們的緊湊型HMI模擬器通過提供高度可配置且沉浸式的仿真環境,成功突破了這些限制,使工程師能夠在實時駕駛場景中體驗并優化HMI設計。我們非常高興看到這一解決方案已迅速獲得行業認可,目前已有兩臺設備被汽車制造商采購,這充分證明了市場對靈活、仿真驅動的HMI開發解決方案的強烈需求。 ---VI-grade董事總經理 Guido Bairati 該模擬器采用模塊化、可重構的內飾框架,能夠輕松適配多種座椅、方向盤、儀表盤和顯示屏配置,使設計師無需制作多個物理模型即可快速原型化和評估多種HMI布局。通過自動化調整功能,它能在單一系統中模擬從跑車到SUV等不同車型的座椅、方向盤和踏板條件。除了靈活且快速可配置的架構外,該解決方案還具備完整的實時駕駛模擬功能,支持XIL測試與驗證。它實現了人在環測試,使工程師能夠在逼真的駕駛條件下評估HMI的可用性和駕駛員交互體驗。
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智能座艙:擁抱智能手機般的駕駛體驗
本文翻譯自:Our cars will soon feel like smartphones on wheels 原文作者:Qt Group 汽車解決方案與設計工具產品總監 羅淼 “難道你會去下載一輛車嗎?”這句梗出自一則 招致爭議的反盜版廣告 。這話看似荒謬,但在可以下載汽車軟件的今天,這句戲言卻變得不再好笑。 事實上,現代汽車與手機越來越相像。許多新車可以遠程通過“空中”(即OTA)實現軟件的自動更新、改進與修復。梅賽德斯奔馳S級轎車的“信息娛樂系統”、駕駛員顯示屏、駕駛輔助功能和照明系統都依賴大量電子元件支撐。許多汽車甚至內置Wi-Fi,以下載大量數據至車輛系統。 這意味著,保持汽車品牌忠誠度的關鍵因素及其評價標準將與手機領域高度類似。用戶是否會選擇繼續使用某個移動設備平臺(如Android或iOS)很大程度上取決于該平臺與第三方應用生態的兼容性和集成程度、跨多個設備同步數字生活功能(例如健康和鍛煉監測)的支持程度以及所提供的個性化體驗等方面。 為了留住客戶,汽車制造商必須關注上述所有方面。未來幾年,用戶與汽車的交互方式,甚至包括用戶界面(UI)和用戶體驗(UX),將變得越來越重要。此外,人機交互界面(HMI)的發展也至關重要。 人機交互界面(HMI)的應用 汽車領域多年來一直在對人機交互界面(HMI)進行實驗,以便在駕駛員觀察道路的同時不受干擾地提供實用信息。這些無干擾的體驗包括車內觸摸屏、按鈕、滑動以及手勢控制和語音識別等功能。但是,多年來,HMI設計的重點主要在功能實用性和預防事故上,并作為一種獨立于汽車的附加價值而存在。如今,HMI已與整個汽車設計緊密融合。 如今,3D圖形在提升汽車視覺吸引力和構建卓越用戶體驗方面受到極大關注。可以說,HMI設計已經逐漸開始借鑒游戲設計的理念。
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面向SOTIF的安全分析與功能改進方法
H7 2.2.2 HMI設計HMI設計中,我們在3個方面應用分析得到的安全要求:a)進行安全導向的方案設計(例如GUI信息的選擇);b)確立方案選擇的評估準則(例如圖標設計的差異化程度);c)問卷調查和接管測試。 對于GUI的設計,在信息選擇方面,依據安全需求R3和R4,自動/駕駛模式切換后GUI上應該有警示信息,當前的駕駛狀態應該實時顯示。在信息布局方面,依據安全需求R8,我們將GUI分為左中右三塊區域,如圖2所示。左邊區域放置一個顯示當前車速的速度計,右區域中顯示各傳感器的工作狀態,中間區域的信息包括手動/自動駕駛狀態、當前自動駕駛模式(例如沿車道行駛)以及導航地圖,對于中間區域的信息布局我們設計了3個方案以作后續對比。在圖標設計方面,依據安全需求R2和R4,我們設計了3個信息展示的方案:只有文字、只有圖標、文字和圖標。此外,不同的圖標顏色被用以區分不同的運行狀態。綠色圖標代表自動駕駛模式,白色圖標代表手動駕駛模式。當傳感器發生故障時,圖標將會變紅;當傳感器信號缺乏時,圖標將會變黃。 圖5 GUI信息布局分區 圖6 GUI中間區域的三個設計方案 對于接管請求的設計,依據安全需求R5,我們將接管請求界面設計為覆蓋正常車輛狀態界面,以保證接管請求具有最高優先級;依據安全需求R1和R6,我們設計了多個接管階段,如表5所示,我們在后續的實驗中對比了只包含階段2和3的方案A與包含全部階段的方案B。依據安全需求R7,我們將每個階段的持續時間設計為3.5秒,這是考慮了傳感器的探測距離、車速和路徑規劃用時的較合理的時間。
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Qt Group與航盛集團達成戰略合作,攜手共建軟件賦能汽車新生態
Qt已經提供了端到端的工具,用于汽車HMI設計、開發、測試和部署,這些工具都建立在同一代碼庫之上。車企也能得益于Qt框架的可擴展性,在包括抬頭顯示器、乘客屏幕和后座娛樂系統到數字儀表盤所有車載屏幕上應用Qt。 航盛作為中國汽車電子行業的領軍企業,具備深厚技術積淀和卓越制造能力。 Qt Group與航盛達成戰略合作,標志著兩家科技領先企業在智能汽車領域的強強聯手。雙方將充分發揮各自優勢,推動智能座艙HMI領域的技術突破,協同打造安全、智能、創新的系統性解決方案,為用戶提供全新的出行體驗。 深圳市優飛迪科技有限公司成立于2010年,是一家專注于產品開發平臺解決方案與物聯網技術開發的國家級高新技術企業。 十多年來,優飛迪科技在數字孿生、工業軟件尤其仿真技術、物聯網技術開發等領域積累了豐富的經驗,并在這些領域擁有數十項獨立自主的知識產權。同時,優飛迪科技也與國際和國內的主要頭部工業軟件廠商建立了戰略合作關系,能夠為客戶提供完整的產品開發平臺解決方案。 優飛迪科技技術團隊實力雄厚,主要成員均來自于國內外頂尖學府、并在相關領域有豐富的工作經驗,能為客戶提供“全心U+端到端服務”。
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上新視頻 | VI-grade推出專注汽車HMI研發的駕駛模擬器
VI-grade 正式發布其全新產品-緊湊型HMI模擬器 COMPACT HMI Simulator。 這款多功能沉浸式工具旨在提升車輛人機界面(HMI)系統的開發、評估與測試效率。VI-grade的這一創新解決方案將靈活的車內模擬器與實時駕駛模擬相結合,集成了高精度車輛動力學、AI驅動的交通場景、多樣化駕駛條件,并支持幾乎所有硬件或軟件在環(HIL/SIL)的整合。 這一綜合方案使工程師能夠在高度真實的駕駛環境中優化HMI設計,徹底擺脫對靜態模型或昂貴物理原型的依賴! 關于 VI-grade: VI-grade是實時仿真和專業駕駛模擬器解決方案的領先供應商,可加速整個車輛交通行業的產品開發。VI-grade的駕駛模擬器包括從靜態桌面解決方案到全尺寸駕駛員在環動態模擬器,使主機廠、供應商、研究中心、賽車隊和高校能夠減少物理原型的開發并加速創新。 VI-grade在仿真領域擁有超過30年的經驗,總部位于德國達姆施塔特,在意大利、英國、日本、中國和美國設有技術中心。 自2018年9月以來,VI-grade成為思百吉的一部分。思百吉公司在四個主要領域開展業務——材料分析、測試與測量、在線測量儀器和精密控制,并廣泛服務于從車輛交通到航空航天、電子、能源、采礦、制藥等眾多行業。
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跑車式未來電動水翼飛船——Future-E
來源 | HMI設計 Centrostiledesign公司公布了其最新的概念——“未來電動”(Future-E)飛船,象征著一艘由航海、航空和汽車工業聯合創造的能在海上飛行的船只。四個可伸縮的水翼板結合電動發動機,在提供最大舒適度的同時使用最小的功率。 Futur-e是一艘生態可持續的電動船,它是一種創新概念,旨在利用最先進的汽車設計技術和趨勢,實現水上可持續移動。它的四個可伸縮機翼使其與電動機相結合,能夠以最少的能量以最大的舒適度航行。 憑借前衛的設計,Future-E 設計看起來像水上汽車的樣子,船體具有超級跑車的外觀。通過限制其主體形狀的體積,水翼板完美地集成到 Futur-E 型材中。水翼板的形狀還可以作為將 Future-E 放置在超級游艇甲板或任何陸地表面上的支架。 內部空間可容納三名乘客和一名船長,并配有環繞式玻璃擋風玻璃。 儀表板是環繞式顯示的組合,包含所有導航和引擎數據,符合人體工程學,所有的導航和引擎數據都在駕駛員的可視范圍內。
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Twin-Builder—系統級多物理域數字孿生平臺
具備Modelica、VHDL-AMS、SPICE、C/C++等多種建模語言與模型庫;具備與不同專業學科設計與分析軟件的接口,可實現多物理域系統聯合仿真;具備結構、流體、電磁、熱等3D有限元模型降階功能,建立降階模型,用于與1D模型進行快速聯合仿真;通過標準開放接口FMI與第三方工具進行系統集成;可實現與嵌入式軟件設計開發平臺ANSYS SCADE集成。 三維模型降階 Twin Builder應用模型降階技術將三維仿真模型降階為一維物理原型級模型,與其他系統模型進行無縫集成,實現兼顧精度和效率的系統仿真,并支持實時仿真。Twin Builder與ANSYS其他場仿真軟件的接口,使三維模型降階的操作更為便捷。 Twin Builder模型降階模塊可根據用戶需求,生成各類降階模型,包括靜態、動態降階模型,線性、非線性降階模型,同時集成降階模型的仿真系統可實時、高效的輸出被研究對象的流體、結構、磁等物理場信息。 基于高保真模型的虛擬測試 Twin Builder不僅可以集成嵌入式控制軟件和HMI設計,還支持模型在環(MiL)與硬件在環(HiL)測試。使用Data Connector模塊可將Twin Builder中的高保真模型與半實物測試平臺進行數據交互,并可集成降階模型實時計算測試對象的物理場變化情況,以獲得更全面的測試結果。 孿生模型標定 Twin Builder提供孿生模型的標定功能,根據實驗數據可采用Twin Calibration模塊對模型內部參數進行標定,也可采用Fusion Model模塊通過建立“校準模型”對孿生模型進行精度的補償,以提高孿生模型精度。
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HMI設計圖2
Twin-Builder—系統級多物理域數字孿生平臺
在Twin Builder的支持下,能夠幫助用戶研究復雜系統的功能與性能,驗證與優化設計,縮減開發時間和降低研發成本,能夠用于故障診斷,系統預測性維護,并獲得運行數據來改進新產品。 產品介紹 ? 多物理域多語言建模與仿真 Twin Builder支持以多種方式實現多物理域系統模型集成,能實現電力電子、數字和模擬控制、流動與傳熱、動力學、液壓等復雜系統的建模仿真。具備Modelica、VHDL-AMS、SPICE、C/C++等多種建模語言與模型庫;具備與不同專業學科設計與分析軟件的接口,可實現多物理域系統聯合仿真;具備結構、流體、電磁、熱等3D有限元模型降階功能,建立降階模型,用于與1D模型進行快速聯合仿真;通過標準開放接口FMI與第三方工具進行系統集成;可實現與嵌入式軟件設計開發平臺ANSYS SCADE集成。 ? 三維模型降階 Twin Builder應用模型降階技術將三維仿真降階為一維的物理原型級的模型,與其他系統模型進行無縫集成,支持實時仿真。Twin Builder可與ANSYS其他場仿真軟件進行直接接口,操作便捷。 Twin Builder模型降階模塊可根據用戶需求,生成各類降階模型,包括靜態、動態降階模型,線性、非線性降階模型,輸出接口數據、輸出場數據降階模型。 ? 嵌入式軟件集成與驗證 Twin Builder可以集成嵌入式控制軟件和HMI設計,支持模型在環 (MiL) 設計與控制策略優化的協同仿真,以及對虛擬系統中真實嵌入的代碼進行軟件在環 (SiL) 驗證時的代碼導入,使用物理系統模型測試嵌入式控件的性能。
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Qt Group加入AWS軟件定義汽車解決方案領域
Qt Group近期宣布加入亞馬遜云服務(AWS)的軟件定義汽車解決方案領域,成為AWS Marketplace上唯一上架的人機交互(HMI)開發平臺。通用汽車、梅賽德斯奔馳和現代等汽車品牌正在使用這些工具,這一新舉措將拓寬車企使用Qt Group設計、開發工具的途徑。 Qt已經提供了端到端的工具,用于汽車HMI設計、開發、測試和部署,這些工具都建立在同一代碼庫之上。這使得設計師、技術美術、開發者和測試工程師基本上能使用相同的語言。利用AWS的強大功能,開發者可以利用整個構建的數字孿生在云端完成90%的開發和測試。在開發的最后階段,剩余的10%工作可以移植到物理硬件上進行最終的測試和驗證。 Qt Group的研究顯示,隨著軟件定義汽車的發展勢頭越來越強,大約三分之一的汽車原始設備制造商(OEM)正在投資數字孿生技術,以增強車載用戶界面和用戶體驗 (UI/UX)。 “這對我們來說是重大進展,本質上是Qt的新業務流,”Qt Group產品管理高級副總裁Juhapekka Niemi表示,“通過AWS Marketplace提供我們的解決方案并支持在AWS上進行開發意味著將Qt的品牌和產品帶給數百萬用戶和開發者。我們還會將Qt在AWS上的優勢帶到醫療設備設計和工業自動化等垂直領域,并對此前景充滿期待。” “將我們的工具套件添加到AWS Marketplace中將為OEM節省大量的開發、測試時間,減少迭代和原型設計的工作量,”Qt Group業務總監Patrick Dalez補充說,“最終,這可以緩解OEM的供應鏈挑戰。他們不再需要等待芯片訂單的發貨和到貨,如果因為供應鏈出現問題或者芯片故障導致增加采購,那么訂單交付將被嚴重延遲。借助云計算,他們可以輕松掌控這一切。一旦完成開發和測試,就可將在云端構建的一切遷移到物理硬件上,以進行最終測試和驗證。”
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從芯片到軟件,從算力到架構|AUTO TECH China 2026 中國國際汽車計算技術展覽會
智能座艙軟件:HMI設計、智能語音交互系統、增強現實(AR)引擎。 3. 智能駕駛與傳感器(Intelligent Driving & Sensors) 自動駕駛技術:輔助駕駛(ADAS)、自動駕駛解決方案(L2-L4)、車路協同系統(V2X)。 傳感器:激光雷達、毫米波雷達、超聲波雷達、攝像頭傳感器、高精度定位、組合導航系統。 4. 車載電子與網絡通信(Automotive Electronics & Connectivity) 智能座艙硬件:車載顯示屏、抬頭顯示系統(HUD)、全液晶儀表、艙駕一體化終端。 車載網絡:車載以太網、CAN總線、車載無線通信(5G/V2X)、數據安全與網關。 5. 線束、連接器與測試技術 (Components & Testing) 連接技術:汽車線束、連接器、電子電路板、傳感器組件。 測試測量:自動駕駛仿真測試、EMC測試(電磁兼容)、芯片可靠性測試、軟件功能安全測試(ISO 26262)。 6. 新能源與電子電氣架構(EV & EE Architecture) 三電系統:電池管理系統(BMS)、電機控制器、電動控制系統、線控制動/轉向系統。 電子電氣架構:Zone-based架構、高壓配電單元。
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Twin Builder—系統級多物理域數字孿生平臺
在Twin Builder的支持下,能夠幫助用戶研究復雜系統的功能與性能,驗證與優化設計,縮減開發時間和降低研發成本,能夠用于故障診斷,系統預測性維護,并獲得運行數據來改進新產品。 產品介紹 ?? 多物理域多語言建模與仿真 Twin Builder支持以多種方式實現多物理域系統模型集成,能實現電力電子、數字和模擬控制、流動與傳熱、動力學、液壓等復雜系統的建模仿真。 具備Modelica、VHDL-AMS、SPICE、C/C++等多種建模語言與模型庫 具備與不同專業學科設計與分析軟件的接口,可實現多物理域系統聯合仿真 具備結構、流體、電磁、熱等3D有限元模型降階功能,建立降階模型,用于與1D模型進行快速聯合仿真 通過標準開放接口FMI與第三方工具進行系統集成 可實現與嵌入式軟件設計開發平臺ANSYS SCADE集成 ?? 三維模型降階 Twin Builder應用模型降階技術將三維仿真模型降階為一維物理原型級模型,與其他系統模型進行無縫集成,實現兼顧精度和效率的系統仿真,并支持實時仿真。Twin Builder可與ANSYS其他場仿真軟件進行直接接口,操作便捷。 Twin Builder模型降階模塊可根據用戶需求,生成各類降階模型,包括靜態、動態降階模型,線性、非線性降階模型,輸出接口數據、輸出場數據降階模型。 ?? 嵌入式軟件集成與驗證 Twin Builder可以集成嵌入式控制軟件和HMI設計,支持模型在環(MiL)設計與控制策略優化的協同仿真,以及對虛擬系統中真實嵌入的代碼進行軟件在環(SiL)驗證時的代碼導入,使用物理系統模型測試嵌入式控件的性能。
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