Altair Activate - Mô phỏng hệ thống đa ngành

2019-11-21 13:26:33

Altair Activate cung cấp một nền tảng tích hợp mở để mô hình hóa, mô phỏng và tối ưu hóa các hệ thống đa hệ thống sử dụng các sơ đồ khối 1D sẵn có. Người dùng có tùy chọn bao gồm các mô hình hệ thống con từ các công cụ 3D của Altair, chẳng hạn như Altair MotionSolve™ và Altair Flux™ hoặc từ các công cụ của bên thứ ba. Các mô hình cũng có thể được nhập từ Simulink®.

 

Lợi ích

Cải thiện hiệu năng cấp hệ thống

Mô phỏng và cải thiện hành vi động lực học của các hệ thống đa ngành. Dễ dàng mô hình hóa, mô phỏng và xác nhận các hệ thống thông minh nơi người dùng có thể kết hợp các chức năng cảm biến, truyền động và điều khiển đến từ các thành phần khác nhau.

Phát triển dựa trên mô hình tác dụng đòn bẩy

Activate cung cấp một khung chung cho chức năng đánh giá và liên lạc thông tin trong suốt quá trình phát triển sản phẩm. Thực hiện phân tích “what-if” ở cấp hệ thống để nhanh chóng kiểm tra nhiều thiết kế và kháo sát các tương tác của tất cả các thành phần và hệ thống con bao gồm tron một hệ thống.

Đạt được cái nhìn sâu sắc sớm về chức năng ở cấp độ sản phẩm

Xác định sớm các vấn đề ở cấp độ sản phẩm trong quá trình thiết kế đồng thời đảm bảo rằng tất cả các yêu cầu thiết kế đều được đáp ứng. Activate cung cấp cho người dùng một tập hợp các khối tiêu chuẩn được xác định trước có thể dễ dàng kết hợp với các hệ thống mô hình. Người dùng Activate có thể dễ dàng tận dụng thư viện lớn các thành phần vật lý Modelica® để mô tả thêm về thiết bị và bộ điều khiển.

 

Tính năng

Xây dựng sơ đồ trực quan

  •  Kéo, thả và kết nối các mẫu để nhanh chóng xây dựng các mô hình
  •  Cấu hình nhiều cửa sổ với khả năng sửa đổi sơ đồ giữa các cửa sổ bằng các thao tác kéo - thả và sao chép - dán
  •  Hỗ trợ tải đồng thời nhiều mô hình trong một phiên

Mô hình lai

Mô hình và mô phỏng các hệ thống động liên tục và rời rạc                          

Mô hình đa ngành

Activate cho phép người dùng mô hình hóa và mô phỏng hành vi hệ thống kết hợp của các hệ thống trong thế giới thực với sự hỗ trợ cho nhiều lĩnh vực như Cơ khí, Điện, v.v.

Mô hình thành phần vật lý của cơ cấu cửa hầm -  (Mô hình cơ / điện)     Đồng mô phỏng các mô hình điều khiển với các mô hình hệ nhiều vật     Hệ thống kiểm soát nhiệt độ phòng với các thành phần Modelica

Mô hình phân cấp và tham số

  •  Xây dựng các mô hình dựa trên thành phần phân cấp của hệ thống trong thế giới thực bằng thư viện mô hình hóa sơ đồ khối 1D
  •  Trộn các khối mô hình vật lý và cơ sở tín hiệu trong cùng một mô hình
  •  Khi mô hình hóa các hệ thống lớn hoặc phức tạp, dễ dàng tạo các siêu khối bằng cách gộp nhiều khối trong sơ đồ thành một khối duy nhất
  •  Các siêu khối là mô-đun, có thể tái sử dụng, có thể được che dấu và hoạt động cơ bản như các khối thông thường cho phép linh hoạt hơn
  •  Vì một mô hình có thể được phân cấp và các tham số có thể được xác định ở các mức khác nhau, Activate cung cấp tùy chọn 'tất cả các tham số khả dụng' cho phép người dùng điều hướng trong sơ đồ và nhận báo cáo về tất cả các tham số đã biết hoặc được xác định ở cấp hiện tại

Thư viện mô hình dựa trên khối tích hợp

Altair Activate bao gồm rất nhiều khối được xác định trước có sẵn trong thư viện bảng màu dễ sử dụng. Người dùng cũng có thể tạo các khối tùy chỉnh của riêng mình trong các tập lệnh C hoặc toán học trong OML và lưu chúng vào các thư viện mới hoặc hiện có

• Signal Generators – Máy phát tin hiệu

• Signal Viewers – Xem tín hiệu

• Signal Importers – Nhập tín hiệu

• Signal Exporters – Xuất tín hiệu

• Signal Conversions - Chuyển đổi tín hiệu

• Signal Properties - Thuộc tính tín hiệu

• Math Operations – Hoạt động toán học

• Dynamic – Động lực học

• Hybrid – Hỗn hợp

• Routing – Định tuyến

• Logical Operations – Vận hành Logic

 

 

• Activation Operations – Hoạt động kích hoạt

• Matrix Operations – Hoạt động ma trận

• Lookup Tables – Bảng tra cứu

• Ports – Cổng

• Buffers – Bộ đệm

• Bus Operations – Vận hành đường truyền dẫn

• Optimization – Tối ưu hóa

• Cosimulation – Đồng mô phỏng

• FlipFlops – Mạch lật

• Custom Blocks – Khối tùy chỉnh

 

 

Mô hình hóa thành phần vật lý bằng Modelica và SPICE

Ngoài các khối dựa trên tín hiệu được liệt kê ở trên, Activate đi kèm với thư viện tiêu chuẩn Modelica (MSL) - một tập hợp các khối mô tả hành vi vật lý của các thành phần Điện, Điện từ, Cơ khí và Nhiệt.

Các khối này có thể được mở rộng bằng các khối Modelica do người dùng định nghĩa. Hơn nữa, người dùng có thể cung cấp danh sách mạng SPICE để mô hình hóa các mạch điện.

Quản lý thư viện

Dễ dàng tạo các thành phần và lắp ráp các ứng dụng tùy chỉnh. Sử dụng Trình quản lý thư viện của Activate để tạo và chỉnh sửa thư viện tùy chỉnh. Activate cũng cung cấp một IDE cùng với các chức năng API để người dùng thúc đẩy hơn nữa việc quản lý thư viện

Mô phỏng lai

Trình mô phỏng Activate cung cấp cho người dùng một số bộ giải số hiệu suất cao, giải quyết chính xác và mạnh mẽ các hệ thống động bao gồm các hành vi liên tục, rời rạc và dựa trên sự kiện.

Loại bộ giải

Độ cứng

Tên bộ giải

Fixed

step -size

Non – stiff

ODE

Forward Euler

Explicit Trapezoidal

Classical Runge Kutta

Runge-Kutta

Stiff

ODE

Backward Euler

Implicit Trapezoidal

Varible

step-size

Non-stiff

ODE

CVODE-BDF-Functional

CVODE-ADAMS

Functional

DOPRI

(Dormand-prince)

Stiff

ODE

Lsode

CVODE-BDF-NEWTON

CVODE-ADAMS-NEWTON

RADAU-IIA for ODE

CPODE

DAE

IDA

RADAUV-IIA for DAE

DASKR

 

Tối ưu hóa

Xây dựng các vấn đề tối ưu hóa để cải thiện các tham số hệ thống và thiết kế các chiến lược kiểm soát mạnh mẽ với nhiều tùy chọn.

Công cụ tối ưu hóa đồ họa:

• Cách đơn giản nhất để xây dựng và giải quyết các vấn đề tối ưu hóa dựa trên tập lệnh

• Một cơ chế mạnh mẽ để giải quyết các vấn đề tối ưu hóa chung trong đó chi phí và các ràng buộc có thể thu được từ sự kết hợp kết quả mô phỏng Activate và khôi tập lệnh toán học tối ưu BOBYA

• Khối tối ưu hóa này có thể được sử dụng trực tiếp trong một mô hình và không yêu cầu bất kỳ chức năng gọi hoặc liên kết bên ngoài nào

• Xếp tầng nhiều khối tối ưu hóa để hình thành các vấn đề tối đa - tối thiểu

Mô hình trao đổi và đồng mô phỏng qua Giao diện mô hình thử nghiệm chức năng (FMI)

Activate hỗ trợ tiêu chuẩn FMI 2.0 cho cả trao đổi mô hình và đồng mô phỏng các hệ thống động bao gồm khả năng nhập và xuất FMU (Đơn vị mô hình thử nghiệm chức năng)

Đồng mô phỏng với mô hình hệ nhiều vật

Giao diện đồng mô phỏng cho phép người dùng mô phỏng một hệ thống phức tạp bao gồm hệ thống hệ nhiều vật (MBS) và một hoặc nhiều hệ thống con điều khiển. Để mô phỏng hiệu quả toàn bộ hệ thống, MBS được mô phỏng với bộ giải mô phỏng hệ nhiều vật trong khi hệ thống con điều khiển được mô phỏng bằng Activate

Tuyến tính

Activate cho phép người dùng tạo các mô hình tuyến tính từ các khối Activate bằng cách tuyến tính hóa. Điểm vận hành có thể được tính bằng cách chạy mô phỏng tại một thời điểm nhất định hoặc bằng cách tính điểm ổn định bằng cách áp đặt các ràng buộc đối với đầu vào, đầu ra, trạng thái và dẫn xuất trạng thái

Biên dịch mô hình thành mã thực thi

Activate hỗ trợ tạo code để bảo vệ hiệu năng hệ thống & IP

 

 

 

Tài Liệu Tham Khảo

Bình luận