Simscape Driveline
转动和平移机械系统的建模和仿真
Simscape Driveline™（以前称为 SimDriveline™）为转动和平移机械系统建模和仿真提供组件库。它包括蜗杆齿轮、导螺杆和车辆组件（如发动机、轮胎、变速器和扭矩转换器）的模型。可以使用这些组件对直升机传动系统、工业机器、汽车动力系统和其他应用领域中的机械动力传动进行建模。您可以利用 Simscape™ 产品系列中的组件，将电气系统、液压系统、气动系统和其他物理系统集成到您的模型中。
Simscape Driveline 可帮助您开发控制系统并测试系统级性能。您可以借助基于 MATLAB® 的 Simscape 语言，使用文本定义物理建模组件、域和库，从而创建自定义组件模型。您可以利用 MATLAB 变量和表达式参数化您的模型，使用 Simulink® 设计用于物理系统的控制系统。Simscape Driveline 还支持生成 C 代码，您可以模型部署到其他仿真环境，包括硬件在环 (HIL) 系统。
开始:
评估架构
快速组配动力总成系统模型，利用仿真验证设计性能是否满足系统要求。集成电池、变速器、发动机和太阳能电池，以测试混合设计。自动进行在任何条件下的驱动循环测试。
有三个行星齿轮组和四个离合器的双模式混合传动。
确定组件大小
改变发动机排量、齿数比、电机大小和电池容量，以评估车辆级的性能，并将损耗和热效应考虑在内。找到以最大限度地提高燃油经济性和能源效率为目标的最优的组件参数。
采用开放式差速器和限滑差速器的四轮驱动车辆模型。
设计控制算法
对混合动力总成系统中模式变换和变速器中齿轮选择的处理逻辑进行建模。分析发动机、电机和执行机构控制器的稳定性和鲁棒性。设计防抱死和再生制动系统的算法。
配有四速变速器和以状态机形式实现的控制器的车辆模型。
创建自定义变速器模型
对具有任何齿轮比、离合器和动力源组合的变速器进行建模。包括非线性效应和降级的组件行为。在详细和抽象变体之间轻松切换，以加快测试速度。
双离合变速器的模型，通过爪式离合器进行挡位预选。
包括热效应
指定齿轮、离合器和其他组件的温度相关行为，连接到热网络，对组件与环境之间的热传递进行建模。评估温度对组件级和系统级性能的影响。
用来确定热发生如何影响 Driveline 组件的效率和温度的热变量。
评估损耗
指定齿轮中负载、几何结构和温度相关的损耗，最大限度地减少啮合和粘滞损耗对系统级性能的影响，进而优化整个设计。
采用动力分配混合传动的车辆模型。
提炼需求
执行动态和静态测试，获取各种情景下的机械负载需求。确定执行机构和机制的扭矩、速度和循环时间需求。将系统级需求映射到各个组件。
电动车窗机械系统，通过一条电缆连接一个电缆盘和四个滑轮组构成的系统。
根据您的需要裁剪模型
创建机械系统的自定义模型，该机械系统包含齿轮、皮带、离合器、刹车、发动机和其他组件。使用基于 MATLAB 的 Simscape 语言创建自定义组件的模型。添加非线性效应建立精确模型，或简化模型实现实时仿真。
利用自锁丝杠和单向离合器构造的步进机构。
分析振动
在设计中，增加传动轴的扭转和横向灵活性，基于曲柄角和基于噪声的源激发振动。使用 MATLAB 分析振动的影响，设计控制系统对这些影响进行补偿。
通过行星齿轮组向主螺旋桨和尾部螺旋桨提供动力的直升机汽油发动机和传动装置的模型。
创建鲁棒的设计
指定组件的失效标准，包括时间、负载或基于温度的条件。对老化的组件行为建模，如轮齿磨损或摩擦力增大。自动配置模型，高效验证故障条件下的设计。
配有 Ravigneaux 齿轮组和行星齿轮组的变速器模型，这些齿轮组由六个摩擦式离合器进行控制，有七个前进档传动比、一个倒档传动比以及空档。
执行预测性维护
生成数据以训练预测性维护算法，在常见和罕见场景下使用虚拟样机测试验证算法。使用算法准确预测维护时间，减少停机时间和设备成本
可模拟泄露、阻塞和轴承故障的三缸往复泵模型。
最小化损耗
计算机械组件消耗的功率。确认组件在其安全运行范围内运行。自动仿真特定事件和一系列测试场景，并在 MATLAB 中对结果进行后处理。
并联油电混合传动的模型。
测试更多场景
使用 MATLAB 自动配置待测试的模型，选择变量、设置环境条件和准备试验设计。包含离合器的模型使用partitioning local solver，进行快速仿真。在多核台式机或集群上并行运行一系列测试或参数扫描。
通过一个变速器和两个差速器实现发动机与所有四个车轮直接连接的车辆模型。
准确预测行为
使用线性方程组、非线性方程组和基于事件的逻辑对齿轮和离合器行为建模。自动调整参数以匹配测得的数据。在 Simulink 中自动控制步长和容差，确保获得精确的结果。
使用 Ravigneaux Gear 模块和五个摩擦式离合器建模的四速变速器。
自动化分析
通过多次工况循环测试设计，评估系统效率。计算的 FFT，用来分析设计中的振动。使用 MATLAB 自动实现仿真运行和结果的后期处理。
钣金喂料器的模型，有两个通过机械传动系统驱动的分切辊，传动系统由正齿轮传动链、蜗杆齿轮和链传动机构组成。
测试无需硬件原型
将 Simscape Driveline 模型转换为 C 代码，以便在 dSPACE®、Speedgoat、OPAL-RT 和其他实时系统上使用硬件在环测试，来测试嵌入式控制器算法。 通过配置生成系统的数字孪生模型来进行虚拟调试。
电动汽车中液体冷却的永磁同步电机的模型。
加快优化
将 Simscape Driveline 模型转换为 C 代码以加速仿真。通过将仿真部署到单台机器上的多个核、计算集群上的多台机器或云环境来并行运行测试。
由齿轮轴驱动并双靴式制动器控制的绞盘模型。
与其他团队协作
当仅对包含Simscape产品高级组件的模型进行仿真或调参时，您不需要购买每个 Simscape 附加产品的许可证。您可以对模型进行加密，将受保护的模型分享给外部团队，避免泄露 IP。
通过液压控制的离合器驱动负载，这个发动机模型中集成了机械和液压系统。
对您的整个系统建模
在单一仿真环境中测试集成的电气系统、电磁系统、热系统、机械系统、液压系统、气动系统和其他系统。尽早发现集成问题并优化系统级性能。
根据您的需要定制模型
使用基于 MATLAB 的 Simscape 语言定义自定义组件，根据模型精度需求自定义模块。利用模块化接口创建可重用、参数化的装配件，从而提高效率。
使用不平衡臂控制末端执行器方向的操纵器模型。
促成设计团队的合作
利用整个系统的可执行规范，让软件工程师和硬件设计师在设计流程早期便可开展协作。使用仿真探索整个设计空间。
使用以弹簧和阻尼形式表示的绳索升举载荷的液压机械式升降机模型。
使用 MATLAB 自动执行任何任务
使用 MATLAB 自动执行任何任务，包括模型构建、参数化、测试、数据采集和后处理。为常用任务创建应用，提升整个工程团队的效率。
使用齿轮和离合器建模的限滑差速器，并使用 MATLAB 变量进行参数化，以实现参数扫描。
优化系统设计
使用 Simulink 在单一环境中集成控制算法、硬件设计和信号处理。应用优化算法为您的系统寻找最佳整体设计。
串联混合传动的模型，以供在研究中用来优化燃油经济性。
有倒车档的五速变速器模型。
液力变矩器模式
为驾驶和滑行模式指定独立的行为
制动器和离合器故障
指定组件失效行为和触发条件
齿轮模块端口参数
用模块参数设置显示热端口和参数
动滑轮
对带有可以沿轴移动的滑轮的系统建模
带可变属性的柔性轴
用可变直径、刚度和阻尼对柔性轴建模
源代码访问
查看 Simscape Driveline 模块的源代码
关于这些特性和相应函数的详细信息，请参阅发行说明。
