Simscape Fluids
流体系统建模和仿真
Simscape Fluids™（以前称为 SimHydraulics®）为流体系统建模和仿真提供组件库。它包括液压泵、阀门、作动器、管道和换热器的模型。您可以使用这些组件来开发流体动力系统，例如前端装载机、动力转向装置和起落架作动系统。使用 Simscape Fluids，还可以开发发动机冷却系统、齿轮箱润滑系统和燃油供应系统。您可以通过 Simscape™ 产品系列中的组件将机械系统、电气系统、热系统和其他物理系统集成到您的模型中。
Simscape Fluids 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® 设计用于液压系统的控制系统。Simscape Fluids 还支持生成 C 代码，您可以将模型部署到其他仿真环境中，包括硬件在环 (HIL) 系统。
开始:
自定义流体动力系统建模
快速实现液压和气动作动系统模型并比较性能和系统要求。创建自定义的阀门、泵和电机模型。添加非线性效应实现详细模型，或简化模型实时仿真。
由两个开中心 5 通 3 位换向阀控制的作动系统。
评估热效应
结合流体的压力和温度有关的特性仿真。将液压或气动系统连接到热网络，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。
以差动气缸进行建模的双向作动器。
设计控制算法
在液压和气动系统中进行逻辑建模以控制泵和阀门。使用自动控制调整技术来优化闭环作动系统的性能，调节控制器增益以满足鲁棒性和响应时间要求。
执行粗钻、精钻和扩孔的液压作动机床的模型。
评估系统架构
快速组配换热器、蒸发器和泵，实现自定义热管理系统建模。与控制逻辑集成，并将仿真的性能与系统要求进行比较。自动执行正常和异常工作条件下（包括极端温度和组件故障）的测试。
电池包与带有冷却液通道的冷板的模型。
确定组件参数
改变管道、泵和换热器的尺寸，以评估对系统级性能的影响。将系统级要求映射到组件并定义压降和功耗。找到一组最优的参数，最大限度地提高能源效率。
蒸汽压缩制冷循环模型，高压部分在超临界流体区域中工作。
设计控制算法
对选择工作模式的加热和冷却系统逻辑进行建模。使用自动控制调整技术来最大限度地提高能源效率。找到满足鲁棒性和响应时间目标的控制器增益。
带鼓风机、蒸发器、加热器和管道组件的汽车空调系统模型。
评估系统架构
快速将管道、泵和油箱组配到流体输送系统中。集成控制逻辑，通过仿真验证是否满足系统需求。自动执行预期工作条件下以及极端流速、极端压力和组件故障情况下的系统测试。
飞机油箱模型与泵站。
确定组件大小
改变泵、油箱和管道的尺寸，测试不同参数下系统性能。将系统级要求映射到组件，设定压降和功耗要求，以最大限度地提高能源效率为目标，找到一组最优的组件参数。
多泵站供水系统模型。
设计控制算法
对选择待激活泵和阀门的流体系统逻辑进行建模，将自动控制调优应用于流速和高度调节控制以满足系统要求，调整控制器增益以满足鲁棒性和响应时间要求。
泵驱动冷却回路模型，其中系统温度由自动调温器调节。
创建鲁棒的设计
指定组件的失效标准，包括时间、压力或基于温度的条件。进行故障组件建模，例如密封泄露或开孔阻塞。自动配置模型，高效验证故障条件下的设计。
模拟泄露、阻塞和轴承故障的三缸往复泵模型。
训练机器学习算法
生成训练数据以训练预测性维护算法，在常见和罕见场景下通过虚拟样机验证算法。通过算法准确预测维护时间间隔，减少停机时间和设备成本。
有五个活塞的轴向活塞泵模型。
最小化功率损耗
计算液压和气动组件消耗的功率，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。
一组基于朗肯循环的涡轮系统模型。
测试更多场景
使用 MATLAB 自动配置待测试的模型，实现变量选择、环境条件设置和试验设计准备，在多核工作站或集群上并行运行一系列测试或参数扫描。
注塑作动系统模型。
准确预测行为
从数据库导入流体属性和物理效应，如冷凝和蒸发。自动调整模型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。
带有可变排量泵和固定排量液压电机的静液压传动装置模型。
自动化分析
通过多场景测试设计，评估系统效率。进行 FFT计算，用来分析设计中的压力振荡。使用 MATLAB 自动实现仿真运行和结果的后期处理。
离心泵供给润滑系统模型。
测试无需硬件原型
将 Simscape Fluids 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，来测试嵌入式控制算法。 通过配置生产系统的数字孪生模型配置来执行虚拟调试。
液冷式永磁同步电机模型，基于能量方程获得适用于 HIL 的简化仿真。
加快优化
将 Simscape Fluids 模型转换为 C 代码以加速单个仿真。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。
两侧有自定义缓冲器（缓冲垫）的液压缸模型。
与其他团队协作
当仅对包含Simcape产品中提供的高级组件建立的模型进行仿真或调节参数时，您不需要购买相关附件产品的许可证。你可以对模型加密，将受保护的模型分享给外部团队，避免泄露 IP。
用于柴油发动机喷射系统的喷射器泵的模型。
对您的整个系统建模
在单一仿真环境中集成电气系统、电磁系统、热系统、机械系统、液压系统、气动系统和其他系统，并进行测试。尽早发现集成问题并优化系统级性能。
根据您的需要自定义模型
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、参数化的组件，从而提高效率。
基于布雷顿循环的燃气轮机辅助动力装置 (APU) 模型。
促进设计团队的合作
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。
飞机环境控制系统 (ECS) 模型，用于调节压力、温度、湿度和臭氧，以保持客舱环境舒适、安全。
使用 MATLAB 自动执行任何任务
使用 MATLAB 自动执行任何任务，例如模型构建、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。
长管道中压力振荡图，对动态可压缩性和惯性效应进行建模。
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。
建筑物内通风管路模型。
缩短开发周期
使用测试和验证工具减少设计迭代次数，从而确保需求的完整性和一致性。通过在整个开发周期持续验证，确保达到系统级需求。
正压式医用呼吸机系统模型。
等温液体库
在恒定温度下使用基于质量的方程对流体系统进行建模
Thermal Liquid Properties (TL) 模块预设
用 SAE 5W-30 机油为热液网络建模
冷凝器蒸发器 (2P-MA) 模块
对两相流与湿空气网络之间的热交换建模
气体热交换器模块的 E-NTU 变体
使用效能-传热单元数法对燃气管网络中的热交换建模
换热器模块中的壁热动力学
捕获由于换热器壁的热质量引起的热瞬变
3-区管道 (2P) 模块
对包含液体、蒸气和液体-蒸气混合物的管道建模
关于这些特性和相应函数的详细信息，请参阅发行说明。
