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 comprend des modèles d'engrenages, des systèmes vis-écrou, des 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 machines industrielles, les groupes motopropulseurs automobiles, les hélicoptères 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 donc de tester les performances du système complet. Vous pouvez créer des composants personnalisés à l'aide du langage Simscape basé sur MATLAB®. Ce dernier permet la création de composants, de domaines et de bibliothèques de modélisation physique. Vous pouvez paramétrer vos modèles à l'aide de variables et d'expressions MATLAB, mais aussi concevoir des systèmes de contrôle pour votre système physique dans Simulink®. Simscape Driveline supporte également la génération de code C pour vous permettre de déployer vos modèles dans d'autres environnements de simulation, notamment les systèmes hardware-in-the-loop (HIL).

Groupes motopropulseurs de véhicule

Modélisez des groupes motopropulseurs hybrides, électriques et conventionnels pour des véhicules particuliers, tout-terrain ou tout autre type de véhicules.

Évaluez de nouvelles architectures

Assemblez rapidement des modèles de groupes motopropulseurs et comparez les performances par rapport à vos exigences système. Intégrez des batteries, des transmissions, des moteurs et des cellules photovoltaïques pour tester des architectures hybrides. Automatisez la simulation de cycles de conduite dans n’importe quelles conditions environnementales.

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

Dimensionnez les composants

Modifiez la cylindrée, le rapport de transmission, la taille du moteur et les capacités de la batterie et évaluez l’impact sur les performances véhicule. Prenez en compte les pertes et les effets thermiques. Trouvez un ensemble de composants optimal pour minimiser la consommation de carburant et maximiser l'efficacité énergétique.

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

Concevez des algorithmes de contrôle

Modélisez la logique permettant d’assurer les changements 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 antiblocages ou à récupération.

Modèle de véhicule avec transmission à quatre vitesses et contrôleur implémenté sous forme de machine d'état

Transmissions de véhicule

Utilisez des modèles sur étagère ou assemblez votre propre transmission pour évaluer les performances système et développer vos contrôleurs de transmission.

Créez vos propres modèles de transmission

Modélisez des transmissions à partir de n'importe quelle combinaison de rapports de transmission, d'embrayages et de sources d'énergie. Prenez en compte les non-linéarités et simulez des défauts au sein de vos composants. Considérez différents niveaux d’abstraction pour maitriser le détail de vos modèles afin d’optimiser la durée de vos tests.

Modèle d'une transmission à double embrayage.

Prenez en compte les effets thermiques

Spécifiez des comportements dépendant de la température pour les pignons, les embrayages et de nombreux autres composants. Utilisez le domaine thermique pour modéliser le transfert de chaleur entre les composants et l'environnement et ainsi bâtir des modèles multiphysiques. Évaluez l'effet de la température sur les performances des composants et sur le système complet.

Port thermique utilisé pour modéliser les échanges de chaleur entre composants et leurs conséquences sur le rendement de la transmission.

Évaluez les pertes

Définissez des pertes dépendant de la charge, de la géométrie ou encore de la température dans vos réducteurs, multiplicateurs ou boîtes de vitesses. Optimisez votre dessin pour minimiser les différentes pertes de votre système.

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

Machines industrielles

Utilisez un modèle pour déterminer les sollicitations subies par votre système et pour concevoir les contrôleurs de vos machines industrielles.

Précisez vos exigences

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 temps de réponse pour vos actionneurs et vos mécanismes. Faites le lien entre vos exigences système et des composants précis dans votre modèle.

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

Adaptez les modèles à vos besoins

Créez vos modèles de mécanismes avec des engrenages, des courroies, des embrayages, des freins, des moteurs et d'autres composants. Construisez vos propres composants 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’un système vis-écrou autobloquant et d'un embrayage.

Analysez les vibrations

Ajoutez de le flexibilité à vos arbres tournants (en torsion ou transversale). Générez des vibrations au moyen de différentes sources d’excitations. 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'hélicoptère alimentant le rotor principal et le rotor de queue grâce à des trains d’engrenages planétaires.

Tolérance aux défaillances

Minimisez les pertes, vos temps d'arrêt et les coûts en validant votre système dans des scénarios dysfonctionnels grâce à l’introduction de défauts.

Créez des systèmes fiables

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

Modèle d'une transmission de type Ravigneaux comportant un train d’engrenages planétaires contrôlé par six embrayages à friction.

Entraînez vos algorithmes de maintenance prédictive

Générez des données pour entraîner des algorithmes de maintenance prédictive. Validez ces algorithmes au moyen de tests virtuels dans des courants mais aussi d’autres plus exceptionnels. Réduisez les temps d'arrêt et les coûts en veillant à ce que l'entretien soit effectué aux intervalles appropriés.

Modèle de pompe volumétrique présentant des défauts de fuites, d'obstructions et de défaillances de roulement.

Optimisez le rendement énergétique

Calculez l'énergie dissipée par les composants mécaniques. Vérifiez que les composants sont exploités dans leurs plages de fonctionnement nominales. Simulez automatiquement des événements spécifiques, des jeux de scénarios de test et analysez 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 des prototypes ne permettent pas d’atteindre facilement.

Testez davantage de scénarios

Utilisez MATLAB afin de configurer automatiquement votre modèle en choisissant parmi plusieurs versions de vos composants, en définissant les conditions environnementales ou encore en construisant vos plans d’expérience. Utilisez la technologie des solveurs locaux pour accélérer la simulation de systèmes à embrayages. Exécutez des ensembles de tests ou des analyses de sensibilité sur une station de travail multicœurs ou sur un cluster d’ordinateurs en tirant le meilleur parti de la parallélisation.

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

Anticipez l’évolution de votre système

Modélisez le comportement des engrenages et des embrayages à l'aide d'équations linéaires, non linéaires et de logique événementielle. Adaptez automatiquement le paramétrage du modèle en fonction de données mesurées. Contrôlez les paramètres des solveurs dans Simulink pour garantir des résultats précis.

Transmission à quatre vitesses modélisée à l'aide d’une transmission de Ravigneaux et de cinq embrayages à friction.

Automatisez vos analyses

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

Modèle d'un mécanisme d'alimentation d'un appareil de découpe de tôle.

Déploiement de modèle

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

Testez sans prototype

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

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

Accélérez vos optimisations

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, sur plusieurs machines, dans un cluster ou dans le 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. Partagez des modèles protégés avec des équipes externes pour éviter d’exposer votre propriété intellectuelle.

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 vos tests dans un seul et unique environnement de simulation pour identifier les problèmes d'intégration.

Modélisez votre système tout 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.

Personnalisez les modèles au gré de vos besoins

Utilisez le langage Simscape basé sur MATLAB pour construire des composants personnalisés au juste niveau de détails pour l'analyse que vous souhaitez réaliser. Devenez plus efficace, créez des assemblages réutilisables avec des interfaces modulaires.

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

Fédérez vos équipes de R&D

Favorisez la collaboration entre vos équipes software et hardware en disposant d’une spécification exécutable du système entier dès le début de votre projet. Utilisez la simulation pour explorer le champ des possibles.

Modèle d'un élévateur hydromécanique soulevant une charge au moyen d'une corde représentée par un système ressort - amortisseur

MATLAB et Simulink

Optimisez plus efficacement l’ensemble de votre système en automatisant vos actions sur le modèle.

Automatisez toutes les tâches avec MATLAB

Utilisez MATLAB pour automatiser n'importe quelle tâche : l'assemblage de modèles, le paramétrage, les tests, l'acquisition de données et le post-traitement. Créez des applications pour les tâches courantes afin 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 vos systèmes

Utilisez Simulink pour intégrer les algorithmes de contrôle, la modélisation physique et le traitement du signal dans un même environnement. Appliquez des algorithmes d'optimisation pour rechercher la meilleure architecture pour votre système.

Modèle d'une transmission hybride série pour une étude d’optimisation de la consommation.

Développez plus vite

Réduisez le nombre d'itérations nécessaire lors de la conception 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.

Nouveautés

Accès au code source

affichez le code source des blocs Simscape Driveline.

Paramètres des ports des blocs Brake et Clutch

exposez les ports thermiques et les paramètres en utilisant les configurations de paramètres de bloc.

Modèle de courroie optimale

ignorez le glissement dans les blocs Belt Pulley et Belt Drive.

Port de commande mécanique d’embrayage

liez des actionneurs d’embrayage par connexion mécanique.

Arbre flexible aux propriétés variables

modélisez un arbre flexible avec un diamètre, une raideur et un amortissement variables.

Reportez-vous aux notes de version pour en savoir plus sur ces fonctionnalités et les fonctions correspondantes.

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