Simscape Driveline

 

Simscape Driveline

Modélisez et simulez des systèmes mécaniques de translation et de rotation

 

Simscape Driveline™ (anciennement SimDriveline™) intègre des bibliothèques de composants permettant de modéliser et de simuler des systèmes mécaniques de translation et de rotation. Il inclut des modèles d'engrenages à vis sans fin, de vis-mères et de composants de véhicules comme des moteurs, des pneus, des transmissions et des convertisseurs de couple. Vous pouvez utiliser ces composants pour modéliser la transmission de puissance mécanique dans les transmissions d'hélicoptère, les machines industrielles, les groupes motopropulseurs automobiles et d'autres applications. Vous avez la possibilité d'intégrer des systèmes électriques, hydrauliques, pneumatiques et d'autres systèmes physiques à votre modèle à l'aide de composants provenant de la famille de produits Simscape™.

Simscape Driveline permet de développer des systèmes de contrôle et de tester les performances au niveau système. Vous pouvez créer des modèles de composants personnalisés à l'aide du langage Simscape reposant sur MATLAB®, qui permet la création au format textuel de composants, de domaines et de bibliothèques de modélisation physique. Vous pouvez paramétrer vos modèles à l'aide de variables et d'expressions MATLAB, et concevoir des systèmes de contrôle pour votre système physique dans Simulink®. Afin de déployer vos modèles vers d'autres environnements de simulation, dont les systèmes hardware-in-the-loop (HIL), Simscape Driveline prend en charge la génération de code C.

Groupes motopropulseurs de véhicule

Modélisez des groupes motopropulseurs hybrides, électriques et conventionnels pour des véhicules particuliers, tout-terrain et personnalisés.

Évaluez des architectures

Assemblez rapidement des modèles de groupes motopropulseurs et comparez les performances aux exigences système. Intégrez des batteries, des transmissions, des moteurs et des cellules photovoltaïques pour tester des designs hybrides. Automatisez les tests de cycle de conduite, quelles que soient les conditions.

Transmission hybride à deux modes avec trois ensembles d'engrenages planétaires et quatre embrayages.

Dimensionnez des composants

Modifiez la cylindrée, le rapport de transmission, la taille du moteur et les capacités de la batterie afin d'évaluer les performances au niveau du véhicule. Incluez des pertes et prenez en compte les effets thermiques. Trouvez un ensemble de composants optimal pour optimiser la consommation de carburant et l'efficacité énergétique.

Modèle d'un véhicule à quatre roues motrices avec différentiels ouverts et à glissement limité.

Concevez des algorithmes de contrôle

Modélisez des logiques pour assurer les transitions de mode dans les groupes motopropulseurs hybrides et les changements de vitesses dans une transmission. Analysez la stabilité et la robustesse des contrôleurs des actionneurs et du moteur. Concevez des algorithmes pour des systèmes de freinage à récupération et antiblocages.

Modèle de véhicule avec transmission à quatre vitesses et contrôleur implémenté en tant que machine d'état.

Transmissions de véhicule

Utilisez des modèles ou assemblez des designs personnalisés pour évaluer les performances du système et développer des systèmes de commande de transmission.

Créez des modèles de transmission personnalisés

Modélisez des transmissions à partir de n'importe quelle combinaison de rapports de transmission, d'embrayages et de sources d'alimentation. Ajoutez des effets de non-linéarités et le comportement des composants dégradés. Passez facilement de variantes détaillées à des variantes abstraites pour accélérer les tests.

Modèle d'une transmission à double embrayage lorsqu'une préselection des rapports est réalisée à l'aide d'embrayages à crabots.

Prise en compte des effets thermiques

Spécifiez des comportements dépendant de la température pour les vitesses, les embrayages et d'autres composants. Connectez-vous à un réseau thermique pour modéliser le transfert de chaleur entre les composants et l'environnement. Évaluez l'effet de la température sur les performances des composants et au niveau du système.

Variantes thermiques utilisées pour déterminer les effets de la génération de chaleur sur l'efficacité et la température des composants de la transmission.

Évaluez les pertes

Spécifiez des pertes dépendant de la charge, de la géométrie et de la température dans les vitesses. Optimisez votre composition pour minimiser les effets du maillage et des fuites sur les performances au niveau du système.

Modèle d'un véhicule avec transmission hybride à répartiteur de puissance.

Machines industrielles

Utilisez des modèles personnalisés pour déterminer des charges et pour concevoir des systèmes de commande pour des machines industrielles.

Affinez les prérequis

Réalisez des tests statiques et dynamiques pour vérifier les charges mécaniques attendues dans une vaste gamme de scénarios. Déterminez les exigences en termes de couple, de vitesse et de durée du cycle pour des actionneurs et des mécanismes. Mappez des exigences au niveau du système pour des composants individuels.

Mécanisme de vitres électriques composé d'un enrouleur de câble et de quatre poulies connectées par un câble.

Adaptez les modèles à vos besoins

Créez des modèles personnalisés de mécanismes avec des vitesses, des courroies, des embrayages, des freins, des moteurs et d'autres composants. Modélisez des composants personnalisés à l'aide du langage Simscape reposant sur MATLAB. Ajoutez des effets non linéaires ou simplifiez des modèles pour effectuer une simulation en temps réel.

Mécanisme pas à pas conçu à partir d'une vis-mère autobloquante et d'un embrayage unidirectionnel.

Analysez les vibrations

Ajoutez une flexibilité torsionnelle et transversale aux arbres dans votre design. Excitez des vibrations avec des sources basées sur le bruit et sur l'angle du vilebrequin. Analysez les effets des vibrations à l'aide de MATLAB et concevez des systèmes de commande pour compenser ces effets.

Modèle d'une transmission et d'un moteur à essence d'un hélicoptère alimentant le rotor principal et les rotors de la queue grâce à des trains planétaires.

Tolérance aux défaillances

Minimisez les pertes, les temps d'arrêt de l'équipement et les coûts en validant les designs dans des conditions de défaillance.

Créez des designs fiables

Spécifiez des critères de défaillance pour les composants, notamment des conditions basées sur le temps, la charge ou la température. Modélisez un comportement de composant dégradé, tel que des dents d'engrenage usées ou une augmentation de la friction. Configurez automatiquement des modèles pour valider vos designs dans des situations de défaillance.

Modèle d'une transmission avec un train Ravigneaux et un train planétaire contrôlés par six embrayages à friction, permettant sept rapports en marche avant, un rapport en marche arrière et le point mort.

Effectuez une maintenance prédictive

Générez des données pour effectuer l'apprentissage d'algorithmes de maintenance prédictive. Validez des algorithmes au moyen de tests virtuels dans des scénarios fréquents ou rares. Réduisez les temps d'arrêt et les coûts de l'équipement en veillant à ce que l'entretien soit effectué aux intervalles appropriés.

Modèle de pompe réciproque triple présentant des défauts de fuite, d'obstruction et de roulement.

Réduisez les pertes

Calculez l'énergie dissipée par les composants mécaniques. Vérifiez que les composants fonctionnent dans leur zone de fonctionnement sûr. Simulez automatiquement des événements spécifiques et des jeux de scénarios de test et post-traitez les résultats dans MATLAB.

Modèle d'une transmission hybride parallèle, avec énergie électrique et énergie de moteur à combustion appliquées en parallèle.

Test virtuel

Vérifiez le comportement du système dans des conditions que les prototypes hardware ne permettent pas de tester facilement.

Testez davantage de scénarios

Utilisez MATLAB afin de configurer automatiquement votre modèle pour des tests en sélectionnant les variantes, en définissant les conditions environnementales et en préparant le design des expérimentations. Utilisez le partitionnement du solveur local pour accélérer la simulation de systèmes à embrayages. Exécutez des ensembles de tests ou des balayages de paramètres en parallèle sur un PC multicœur ou sur un cluster d’ordinateurs.

Modèle d'un véhicule avec une connexion directe entre le moteur et les quatre roues via une transmission et deux différentiels.

Prévoyez le comportement avec précision

Modélisez le comportement des vitesses et des embrayages à l'aide d'équations linéaires, non linéaires et d'une logique événementielle. L'adaptation des paramètres s'effectue automatiquement pour correspondre aux données mesurées. Contrôlez automatiquement les incréments et les tolérances dans Simulink pour garantir des résultats précis.

Transmission à quatre vitesses modélisée à l'aide d'un bloc de vitesses Ravigneaux et cinq embrayages à friction.

Automatisez les analyses

Testez des designs selon de nombreux cycles de conduite pour évaluer l'efficacité du système. Calculez les FFT pour analyser les vibrations dans votre design. Utilisez MATLAB pour automatiser les simulations et le post-traitement des résultats.

Modèle d'un mécanisme d'alimentation d'un appareil de découpe de la tôle avec deux rouleaux découpés au moyen de transmissions mécaniques composées d'un train d'engrenage droit, d'un engrenage à vis sans fin et d'une transmission par chaîne.

Déploiement de modèle

Utilisez des modèles dans l'ensemble du processus de développement, notamment lors du test de contrôleurs embarqués.

Testez sans prototypes matériels

Convertissez votre modèle Simscape Fluids en code C pour tester les algorithmes de contrôle embarqués à l'aide de tests HIL (hardware-in-the-loop) sur dSPACE®, Speedgoat, OPAL-RT et d'autres systèmes en temps réel. Effectuez la mise en service virtuelle en configurant des tests à l'aide d'un jumeau numérique de votre système de production.

Modèle de moteur synchrone à aimants permanents et refroidi par liquide dans un véhicule électrique.

Accélérez l'optimisation

Convertissez votre modèle Simscape Driveline en code C pour accélérer les simulations. Exécutez des tests en parallèle en déployant des simulations sur plusieurs cœurs d'une même machine, plusieurs machines dans un cluster informatique ou un cloud.

Modèle d'un treuil entraîné par un arbre à engrenages et contrôlé par un frein à deux mâchoires. 

Collaborez avec d'autres équipes

Réglez et simulez des modèles qui comprennent des composants et fonctionnalités avancés provenant de l'ensemble de la famille de produits Simscape sans avoir à acheter une licence pour chaque produit complémentaire Simscape. Partagez les modèles protégés avec des équipes externes pour éviter une exposition d'IP.

Les systèmes mécaniques et hydrauliques sont intégrés dans ce modèle d'un moteur entraînant une charge à l'aide d'un embrayage à commande hydraulique.

La plateforme Simscape

Exécutez les tests dans un environnement de simulation unique pour identifier les problèmes d'intégration.

Modéliser un système entier

Testez l'intégration de systèmes électriques, magnétiques, thermiques, mécaniques, hydrauliques, pneumatiques et autres dans un même environnement. Identifiez de manière précoce les problèmes d'intégration et optimisez les performances au niveau du système.

Personnaliser les modèles au gré de vos besoins

Utilisez le langage Simscape basé sur MATLAB pour définir des composants personnalisés qui reflètent le niveau de fidélité approprié pour l'analyse que vous souhaitez réaliser. Augmentez votre efficacité en créant des assemblages réutilisables et paramétrés avec des interfaces modulaires.

Modèle d'un manipulateur qui contrôle l'orientation d'un effecteur au moyen d'un bras non équilibré.

Rassemblez les équipes de design

Donnez la possibilité aux programmeurs software et aux designers hardware de collaborer dès le début du processus de conception avec une spécification exécutable appliquée au système tout entier. Utilisez la simulation pour découvrir l'espace de design dans sa globalité.

Modèle d'un élévateur hydromécanique soulevant une charge utile au moyen d'une corde représenté sous forme de ressort et d'amortisseur.

MATLAB et Simulink

Optimisez vos designs plus rapidement en automatisant les tâches effectuées sur l'intégralité du modèle du système.

Automatisez toutes les tâches avec MATLAB

Utilisez MATLAB pour automatiser n'importe quelle tâche, y compris l'assemblage des modèles, le paramétrage, les tests, l'acquisition des données et le post-traitement. Créez des applications pour les tâches usuelles en vue d'augmenter l'efficacité de l'ensemble de votre équipe technique.

Un différentiel à glissement limité modélisé à l'aide d'engrenages et d'embrayages et paramétré avec des variables MATLAB pour permettre le balayage de paramètres.

Optimisez les designs de systèmes

Utilisez Simulink pour intégrer algorithmes de contrôle, design de hardware et traitement du signal dans un même environnement. Appliquez des algorithmes d'optimisation pour rechercher le meilleur design d'ensemble pour votre système.

Modèle d'une transmission hybride série pour une utilisation dans des études afin d'optimiser la consommation de carburant.

Raccourcissement des cycles de développement

Réduisez le nombre d'itérations de design à l'aide d'outils de vérification et de validation pour garantir que les exigences sont satisfaites et cohérentes. Assurez-vous que les exigences au niveau du système sont respectées en les vérifiant en continu tout au long du cycle de développement.

Modèle d'une transmission à cinq vitesses avec marche arrière.

Version d’évaluation

Bénéficiez d'une version d'évaluation de 30 jours.

Télécharger

Prêt à acheter ?

Obtenez les tarifs et explorez les produits associés.

Vous êtes étudiant ?

Obtenez la version étudiante des logiciels MATLAB et Simulink.

En savoir plus