沃尔沃建筑设备通过实时人在环模拟器简化产品开发

沃尔沃工程机械依赖于复杂的液压系统，包括众多的阀门、泵和管道，以及控制系统和各种传感器。这些液压系统必须与适当大小的发动机相匹配，然后通过调整控制器参数优化性能和燃油经济性。

沃尔沃的工程师们知道，这种复杂的任务对物理原型来说成本太高，但他们缺乏一种实时精确模拟液压系统的方法。此外，领域特定的仿真工具将使他们能够模拟单独的子系统，使得不可能开发包含液压、机械、电气和电子子系统的完整机器的全尺寸模拟器。

团队需要能够在单一环境中建模所有子系统并执行完整系统的实时模拟的工具。这种方法可以让他们做出明智的设计权衡决策，不仅考虑性能和效率，还考虑驾驶机器的操作员的反馈。支持多个领域的建模和仿真环境对于公司的并行工程方法也是必不可少的，在这种方法中，团队并行地开发最终产品的各个子系统，然后集中于一个最优解决方案。

沃尔沃CE工程师选择了Simulink、Simscape和Simulink Real-Time来开发VMS平台。

该团队使用Simscape fluid™和Simscape模拟了第一台要模拟的机器(一台挖掘机)的主控制阀、溢流阀、摆动电机和液压回路。然后，他们使用Simscape Multibody™对机械组件进行建模，包括臂架、臂架和铲斗。

在Simulink中，该团队创建了一个发动机模型，然后将其与液压、机械和其他子系统模型集成，创建了一个完整的机器模型。

使用Simulink和Simulink Control Design™，他们开发了一个控制器模型，并使用机器模型进行了闭环仿真。他们使用MATLAB^®对后处理模拟结果。然后，他们根据仿真中对系统行为的分析，改进了控制器设计，并用实际机器的测试数据验证了机器模型。

他们使用Simulink Coder™从他们的模型中生成C代码，并使用Simulink real在Speedgoat的三台目标pc上同时运行代码。

该实时仿真平台目前用于挖掘机产品开发，该公司还计划将其用于开发轮式装载机和铰接式搬运车。该团队最近在模拟器中添加了控制器在环和快速控制原型功能，以支持软件开发和测试。