機電聯合仿真的案例
直播課 | 機電液一體化CAE聯合仿真方案
01/直播主題&時間
機電液一體化CAE聯合仿真方案
11月18日（星期三） 14:00~15:00
02/您所期待的內容
- 機電液一體化聯合仿真解決方案在工程機械的應用
- 電液位置伺服控制系統組成及工作原理
- 電液位置伺服控制系統仿真
- 機電液一體化聯合仿真工程應用案例分享
基于協同仿真的數控機床動態性能研究
如何預測高速機床控制系統與結構柔性之間的耦合作用并使其最小化
提高復雜機電系統的研發效率—多學科建模與聯合仿真
此種情況下，基于計算機技術，借助于專業的軟件，通過數字化建模仿真的方式對產品的方案進行驗證和優化，可以顯著縮短研發周期、降低研發成本、完善產品質量，提高產品的市場競爭力。另外，產品部件之間的耦合關系越來越緊密，多數功能需要各部分緊密配合才能實現，因此系統級建模尤為重要。
機-電-液-控一體化的高速發展使得由單一領域部件構成的產品越來越少，取而代之的是綜合利用機械、電、磁、液壓和控制等諸多領域研究成果、涉及多個學科的產品，而多數情況下，產品的研發又需要多個部門配合工作，當對產品功能進行仿真驗證時，把各部分模型進行集成，獲得各部分模型之間的耦合關系，且保證仿真過程中各部分模型之間能夠進行高效的數據交互。所以，在系統級多學科建模之后，還需要進行聯合仿真。
以飛機機電系統的機電綜合為例，在機電綜合的背景下，在功能、能量、控制和物理的層面，燃油、環控、液壓、電氣系統之間的管理越來越緊密。例如在綜合能量管理系統中，為實現能量高效利用的目的，環控、燃油、滑油、液壓、電氣、發動機等系統協調工作。在多電飛機架構中，通過供-配-用電網絡，機電系統之間的聯系變得更為緊密。
飛機綜合能量管理系統
飛機機電系統涉及電、磁、熱、機械、液壓、流體、控制等多個學科，且每個機電子系統都涉及多個學科，這種特點使得系統級建模必然涉及多個學科的聯合仿真。
飛機機電系統
多學科建模語言Modelica語言的設計初衷就是為了解決涉及多個學科領域的、復雜系統建模，是一種面向工程應用的建模語言。
展開 直播課程 | Adams聯合仿真技術
機電聯合仿真
Adams與流體力學的聯合仿真
Adams與Marc的聯合仿真
Adams與離散元技術的聯合仿真
精彩預告
以飛機高升力系統為例，本直播課將通過Adams與Cradle的聯合仿真，展示飛機升力系統控制面如何在運動仿真中集成精確的氣動載荷。
場路聯合仿真方法的實現
（轉）
由于常規的弱耦合方法，在機電系統聯合仿真中，容易造成系統出現不收斂和計算精度偏差的問題，針對該問題，可以通過采用同步迭代方式和直接強耦合方式來得到解決。
在直接強耦合方式中，求解算法采用同步求解電路、非線性器件和有限元模型，可以從根本上消除弱耦合方法的問題，因此其計算精度和收斂性都非常好。
在EasiMotor 軟件中，集成了電機 + 控制器仿真的直接耦合分析方法，采用該集成設計模塊能夠快速準確的展開機電一體化電機系統的仿真分析，軟件集成了電機控制的多種常規控制算法，如下表所示：
對于變頻器 + 電機應用的場合，利用軟件內嵌的算法便可以非常方便和快捷的進行系統的設計評估，極大程度的方便了一體化驅動系統的設計工作。
在直接耦合分析過程中，控制算法根據電機采樣數據，確定功率器件開關狀態，并根據 PWM 脈寬確定下一步仿真步長。這樣一方面在直接耦合中實現了數字控制技術、外部電路和有限元模型的完整系統仿真，另一方面由于步長根據 PWM 信號確定，因此其仿真計算量與弱耦合觸發方式基本一致，如圖 1 為 EasiMotor 中直接耦合算法的設置界面。
圖 1 電機與控制器直接耦合分析設置界面
圖 2 為 EasiMotor 中建立的電機控
制系統直接耦合分析原理圖。
圖 2 電機與控制器直接耦合分析原理圖
圖3為直接耦合方式下永磁同步電機起動過程轉速響應曲線和電流響應曲線，完成該仿真的時間為1h:33min:36s。
（a）電機轉速、轉速響應曲線
（b）電機電流響應曲線
圖 3 永磁同步電機起動響應波形
由于直接耦合模式中既解決了弱耦合模式下仿真精度與收斂性的問題，又解決了同步迭代模式下仿真時間過長的缺陷，因此，該方法尤其適用于電機驅動系統的有限元仿真分析。
展開 
samcef機床分析優化論文一篇
samcef是全球知名有限元分析軟件，其強大的功能可以對機床進行靜力分析、模態分析、響應分析以及利用其特有的非線性求解器Mecano完成多柔體機電聯合仿真，利用其多目標優化設計軟件BossQUTARRO可以完成機床的多目標優化。
[Bianchi] 02_08_ITIA_Maj Mechatronic analysis of machine tools.pdf
samcef 機器人動力學
Mecano Motion：專注于解決剛性或柔性多體系統的非線性靜態、運動學和動力學仿真分析問題，以及柔性裝置的靜態、運動學和動力學分析問題。它包含許多運動學的連接鉸、傳感器和激振器單元。與Matlib Simulink聯合使用，可以將控制系統考慮在內，進行整體系統的有限元仿真分析。
Mecano Cable：專注于解決纜繩系統承受電動力和空氣動力作用的非線性問題。
其中在高速高剛度并聯機器人仿真領域，主要用到Mecano Motion分析，其最大的優點是可以集成Simulink完成機構的機電聯合仿真，其求解效率高、求解準確，建模方式多樣，利用Bacon參數化設計語言可以實現多種界面無法實現的功能，擴展了軟件的應用。
展開 SAMCEF 機床動力學
Mecano Motion：專注于解決剛性或柔性多體系統的非線性靜態、運動學和動力學仿真分析問題，以及柔性裝置的靜態、運動學和動力學分析問題。它包含許多運動學的連接鉸、傳感器和激振器單元。與Matlib Simulink聯合使用，可以將控制系統考慮在內，進行整體系統的有限元仿真分析。
Mecano Cable：專注于解決纜繩系統承受電動力和空氣動力作用的非線性問題。
Samcef Mecano包含Samcef Mecano和MATLIB Simulink的之間的接口，確保機械和控制系統的有限元建模和仿真分析。
在機床仿真領域，利用其特有的建模功能，用戶可以完成精確的導軌滑塊、絲杠螺母以及固定結合面的建模。利用其特有的Mean單元可以極大地提高求解分析效率。特別是利用其參數化設計語言Bacon可以實現與Simulink的機電聯合仿真。同時利用其多目標優化設計模塊BOSSqutrro可以實現整機的動態優化設計。大家可以多看看意大利G Bianchi的一些文章。
展開 電驅動機電一體化仿真
另一方面電驅動與內燃機相比，其存在動力響應更快、瞬態沖擊突出、大扭矩工況時長及載荷交變頻繁等特點，更需要借助仿真手段在產品開發階段就識別關鍵技術風險及極限工況評估，保證產品可靠性前提下實現精益設計。
具體仿真關鍵技術挑戰
高效率：零部件（電機+變減速器）效率仿真優化及整車工況匹配效率MAP仿真優化
高安全性/可靠性：研發過程中各專業（結構/疲勞/動力學/電磁兼容/控制）仿真支撐評審及系統多學科集成性能仿真優化
高功率密度：潤滑冷卻系統一三維仿真設計/靜動強度模態約束下的輕量化仿真設計
高舒適性：機電耦合NVH仿真（電機電磁噪聲+變減速器機械噪聲）及基于整車的聲品質仿真輔助減振降噪設計
低成本：高保真虛擬測試模型降低試制成本/仿真實驗協同研發平臺提高研發效率
機電一體化仿真解決方案
圖1 電驅動機電一體化仿真工具鏈
圖2 面向整車的電驅動性能仿真評估與優化
圖3 基于MotorCAD電機多學科仿真分析優化
圖4 基于Actran的NVH仿真測試一體化
總結
經緯恒潤電驅動仿真咨詢團隊提供一整套面向電驅動機電一體化仿真測試方案，可實現從早期系統構型及整車性能匹配，到詳設階段涵蓋變減速器疲勞校核及輕量化設計、機電耦合NVH及潤滑冷卻一三維耦合仿真等關鍵技術，輔助客戶提高電驅動產品研發效率。
展開 微機電系統多場耦合仿真分析
在微電子機械系統（ＭＥＭＳ）研究和設計中，微系統數值仿真分析是一個重要研究領域．本文對ＭＥＭＳ中多種能量場耦合問題的各種數值仿真分析方法進行了綜合評述．分析了該領域目前的研究現狀并指出了其今后的發展方向．
微機電系統多場耦合仿真分析.pdf
汽輪發動機復雜機電設備熱態測控虛擬仿真綜合實驗
汽輪發動機復雜機電設備熱態測控虛擬仿真綜合實驗
01項目背景
“汽輪機系統測控虛擬仿真實驗”由西安電子科技大學測控技術與儀器專業建設，以“測量與儀器省級虛擬仿真實驗教學中心”、“電子裝備省級虛擬仿真實驗教學中心”為依托，支持和豐富《傳感器原理及應用》、《自動測試技術》課程等實踐教學發展，并成功獲得了第二批國家級虛擬仿真一流本科課程認定。
汽輪機是一種旋轉式蒸汽動力裝置，是現代火力發電廠的主要設備，也是艦船、冶金工業、化學工業等行業的重要動力裝置，其主要參數測試是傳感器在機電設備測試中的典型應用。常規工業汽輪機的大型尺寸和高溫高壓工作環境限制了傳統實體實驗的開展，制約了實驗教學中對學生利用大型機電裝備測試及實踐的能力培養。
本實驗項目在此背景下，將虛擬仿真的汽輪機與虛擬儀器技術相結合，打破專業限制，做到以虛補實，解決傳統實驗耗時耗財、實驗環境苛刻等問題。
展開 Romax Nexus—機電一體傳動系統設計與仿真平臺
機電一體化NVH解決方案
基于Q/CT車用電驅系統噪聲測量標準的流程規范，考慮機電耦合效應下的新能源電驅動系統NVH仿真分析，借助Motor-CAD/Maxwell+Romax Nexus平臺的聯合仿真分析方法，從激勵源與結構端入手開展電驅動系統NVH優化設計。
機電一體化耐久性解決方案
基于QC/T 1022-2015新能源電驅傳動系統疲勞試驗標準的流程規范，借助Romax Nexus數字軟件平臺進行齒輪、軸承及軸的強度校核與優化，實現新能源電傳動系統的耐久性仿真分析。
新能源機電傳動耐久性、效率、NVH綜合評估與優化設計解決方案
基于專業仿真工具和經緯恒潤在汽車傳動系統多年仿真能力，從系統工程層面考慮耐久性、熱&效率性能、NVH性能和整車級操控匹配性能，提供面向新能源電驅動系統從概念設計階段到詳細設計/優化階段的全流程服務解決方案。
經緯恒潤
北京市海淀區知春路7號致真大廈D座6層
郵箱：market_dept@hirain.com
網址：www.hirain.com
展開 
直播預告 | 基于多體動力學的飛機系統參數化建模與分析工具
在機電聯合仿真、剛柔耦合動力學分析、機械振動研究以及多學科耦合技術等專業方向，憑借豐富的項目經驗，形成了深厚的技術積累，為行業技術發展提供了有力支撐。
LMS 機電一體化系統仿真解決方案
LMS 機電一體化系統仿真解決方案
LMS機電一體化系統仿真解決方案.part01.rar
LMS機電一體化系統仿真解決方案.part02.rar
LMS機電一體化系統仿真解決方案.part03.rar
LMS機電一體化系統仿真解決方案.part04.rar
LMS機電一體化系統仿真解決方案.part05.rar
LMS機電一體化系統仿真解決方案.part06.rar
LMS機電一體化系統仿真解決方案.part07.rar
LMS機電一體化系統仿真解決方案.part08.rar
LMS機電一體化系統仿真解決方案.part09.rar
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展開 機電液一體化虛擬樣機建模與協同仿真技術研究
為適應大型復雜機電產品的成擬設計要求, 借助單學科建模軟件構建了機電液一體化系統的協同仿真平
臺。通過在某大型裝備剛柔藕合的機電液一體化調平系統設計中的應用, 表明該一體化仿真平臺的構建是正確有效的, 且
具有廣闊的應用前景。
031-機電液一體化虛擬樣機建模與協同仿真技術研究.part1.rar
031-機電液一體化虛擬樣機建模與協同仿真技術研究.part2.rar
087-某大型機電設備起豎過程控制與仿真研究
087-某大型機電設備起豎過程控制與仿真研究.part2.rar
087-某大型機電設備起豎過程控制與仿真研究.part3.rar
087-某大型機電設備起豎過程控制與仿真研究.part4.rar
