Simulation Physikalische Modelle unter Simulink selbst erstellt

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Thomas Kuther

The MathWorks hat seine Simulink-Umgebung um eine Funktion erweitert, die das textuelle Erstellen physikalischer Modellierungskomponenten, Domänen und Bibliotheken in der Simulink-Umgebung ermöglicht: die Simscape-Sprache. Die auf der MATLAB-Sprache basierende Funktion ist in Simscape integriert, das die Simulink-Plattform um die Modellierung und Simulation mechatronischer und anderer physikalischer Mehrdomänensysteme auf der Grundlage eines auf physikalischen Netzwerken basierenden oder nicht kausalen Modellierungsansatzes erweitert.

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„Jeder, der MATLAB-Kenntnisse hat, kann auch mit unserer neuen Simscape-Sprache arbeiten. Mit ihr können Entwickler wieder verwendbare Modelle von Komponenten und Systemen für sich rasant entwickelnde Technologien wie Brennstoffzellen, Windkraftsysteme und Elektro-Hybridfahrzeuge erstellen“, betont Steve Miller vom Technischen Marketing Physical Modeling bei The MathWorks.

„Nit dieser neuen Funktionalität kann Simscape von Anwendern und Partnern für die Erstellung und gemeinsame Nutzung wieder verwendbarer Modelle erweitert werden, was die Effizienz von Teams erhöht und die Kommunikation verbessert“, versichert Miller.

Präziser simulierbares Systemverhalten

Entwicklung eines Modells eines Doppelschichtkondensators mit Verlusten mit der Simscape-Sprache: Die Gleichung (rechts unten) wird in der Simscape-Sprache (großes Fenster) implementiert. Der Simulink-Block (links) und das Dialogfeld im Vordergrund werden automatisch aus der Simscape-Datei erstellt. (Archiv: Vogel Business Media)

Diese gemeinsam genutzten physikalischen Modelle ermöglichen Entwicklungsteams die präzisere Simulation des Systemverhaltens, die Entwicklung robusterer Steuerungs- und Regelungsstrategien, das Abwägen von Kompromissen bei der Entwicklung und die frühzeitige Ermittlung von Systemfehlern im Entwicklungsprozess. Unternehmen können schnell verschiedene Entwicklungsoptionen untersuchen und so die Testkosten verringern, da Fehler schon bei der Simulation festgestellt werden können und hierzu nicht erst Hardwareprototypen erstellt werden müssen.

Eine einzige Entwicklungsumgebung genügt

„Da mechatronische Systeme immer komplexer werden und zusätzliche Technologien in sie integriert werden müssen, brauchen Ingenieure Simulationswerkzeuge, die physikalische Domänen wie Elektrik, Mechanik und Hydraulik umfassen“, erläutert Steve Miller. „Früher mussten Entwicklungsteams mit unterschiedlichsten Werkzeugen mehrerer Softwarehersteller zurechtkommen und lernen, diese in einer Kosimulation miteinander zu verbinden. Dies ist zeitaufwändig, erfordert umfangreiche Kenntnisse von Simulationstechniken und macht automatisierte Tests sehr schwierig. Jetzt können Ingenieure in einer einzigen Entwicklungsumgebung arbeiten, indem sie Simscape mit domänenspezifischen physikalischen Modellierungswerkzeugen von The MathWorks kombinieren: SimElectronics, SimMechanics, SimDriveline, SimHydraulics und SimPowerSystems. Damit wird das komplexe Entwickeln einer Kosimulation überflüssig.“

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