电动汽车动力系统关键属性的系统级优化

由于在整个产品生命周期中模型的集成不佳，一些原始设备制造商目前面临信息孤岛的挑战。此外，在程序之间的模型重用是有限的，而且跨各种工程规程的建模成熟度的变化导致了缺乏可跟踪性。在这个简短的演示中，我们将着眼于利用系统模型作为通用沟通语言的解决方案和工作流，同时促进各种类型的实时仪表板和可视化，以帮助理解和优化整个机电系统性能。

于2021年5月在ATCx重型装备上亮相。

扬声器：Keshav Sundaresh，全球总监 - 智能系统和机电一体化，Altair

期间：20分钟

G.S. Vidyaprakash介绍了Lakshmi Machine Works Ltd.如何用仿真驱动设计过程。在他的介绍第一次正确的机器设计与CAE仿真，他讨论了可靠的仿真技术，以预测和预防失效模式。

牵牛星工程数据科学副总裁Fatma Kocer博士展示了人工智能在开发环境中的影响。特别是CAE工具将如何发展，以及设计探索将如何进入下一个层次。

Brett Chouinard，Altair总裁兼Coo在工业机械中讨论了发展挑战，并说明了Altair的可扩展模拟解决方案如何为模拟驱动的创新提供环境以及机器学习如何扩展功能突发事件。

Andrew Dyer，美国Altair高级技术专家，Gabriele Piombo，与Altair在Warwick大学的Altair合伙人，最后詹姆斯Marco教授，Warwick大学系统建模和仿真教授，目前 - 快速的电池布局优化在系统环境中使用0d / 1d。它们将讨论使用1D系统方法来模拟电池模块。这包括电池，冷却板和母线，并经受典型的极端占空比。模拟典型事件，其中超过最大允许温度，其触发冷却流量的增加。然后优化该系统。

Royston Jones博士，CTO和Anthony Hhell博士，技术总监Anthony河道，在ATCX推动电动动力总成2021的驾驶创新期间提供了主题演讲。

模型热流体系统动态使用1D建模和仿真（而不是仅使用3D CFD），从而更快地产生几乎准确的结果 - 以在更短的时间内实现更多的设计勘探和优化的性能。

创建详细的液压电路和致动系统，作为您的多学科系统模拟的一部分，特别是重型机械和农业设备，与多体系（AltairMotionsolve®）和颗粒材料系统（AltairEdem®）组合使用。

将您的产品级系统模拟连接到您的产品的功能要求（例如，通过Model Center MBSE-PAK从SYSML推出），使您的系统模型是您的虚拟产品开发活动的权威性源（AST）。

通过以项目为基础的学习，使学生为从事机电产品开发工作做好准备。使用牛郎星的业务伙伴ACROME提供的硬件套件，以及牛郎星提供的免费数字孪生仿真模型和课件。

Leverage Altair Activate® as the core of Altair's open, flexible Digital Twin Platform to easily combine high-fidelity models with reduced-order models (ROMs) built using 3D+1D+0D techniques (i.e., using CAD geometry + block diagrams + equations).

整合机械，电气和控制器子系统的模型，以将您的机电产品全面地作为系统系统模拟。与Altair（如AltairMotionsolve®和AltairFlux®）或通过功能模型接口（FMI）开放标准的第三方，交换模型和/或与其他CAE工具共模。

模拟各种类型的车辆(如汽车、卡车、公共汽车、火车、摩托车、无人机、飞机等)的电力传动系统，将机械工厂模型与电机、电池和控制器结合在一起，与现实的驾驶周期。然后优化您的电动汽车的整体性能。

世界充满了散装和颗粒状物质。从正在开采的矿石中，挖掘土壤，被输送的岩石或正在处理的粉末 - 超过70％的工业过程涉及处理或加工这些具有挑战性的材料。

Altair的仿真驱动设计解决方案组合 - 包括许多其他学科 - 电磁（EM）和电子设计自动化（EDA）。

赢得机电一体化产品的创新竞赛需要一个工具集，可以支持从早期概念设计的多学科开发过程，直到服务的支持。

这些成功案例说明了客户如何利用Altair的数学和系统技术进行模型的开发，以更快地开发更好的产品。基于Altair Motionsolve™，Altair Activate™和/或Altair Compose™，模拟涉及3D，1D和/或0D建模方法。

播放列表突出了Altair激活的关键功能

主持人：Altair，业务发展经理Christian Kehrer

本演示文章讨论了卡车排的多学科评估，引线卡车为以下卡车发送加速，制动和转向信号，以相应地反应。益处地址安全要求，节省省油，交通能力和便利性。该演示说明为什么排中的为什么在连接这种系统系统的虚拟评估的不同建模和仿真方法的意义上需要全面方法。

主讲人:Nino Michniok，机械工程学生，凯泽斯劳滕大学

介绍的第一部分显示了在MotionView / Motionsolve（MV / MS）中构建致动的外骨骼的多体系的详细过程。所需的运动被“运动”转移到相应的关节。通过这个外骨骼可以站起来，对角线穿过地板，坐下来。在第二部分中，MV / MS中的“动作”被控制器（位置控制）取代，该控制器（位置控制）何时何地致动外骨骼。这里的主要主题是在激活和MV / MS之间实现共模。最终，介绍在德国应用科学大学凯斯劳滕大学提供了类似的作品。

主持人：Dario Mangoni代表Alessandro Tasora，工程教授和Digital Dynamics Lab领袖，帕尔马大学

该演示文稿解决了近端政策优化（PPO）深增强学习算法的使用来训练神经网络，以控制机器人沃克和仿真中的机器人手臂。训练神经网络以控制电动机的扭矩设定点，以实现最佳目标。

主持人：Kaustubh Deshpande，底座工程师，尼古拉汽车公司

本报告描述了尼古拉汽车公司为其电动卡车底盘系统工程所进行的从1D CAE到3D CAD/CAE的设计成熟进程。这个过程跨越了从客户意见到功能需求到功能部署再到结构部署。Nikola Motor从卡车/拖车动力学的“第一原理”模型开始，然后使用Altair Activate使用四分之一和半卡车/拖车模型进行系统建模和仿真。块图使用基于信号的块和基于物理的块(使用Modelica)创建。通过这个系统的过程中,尼古拉电机能够获得更多更好的洞察他们早些时候关于重要的汽车开发过程特点的卡车——从“偏航率加载与卸载的拖拉机拖车”到“重型拖车负载分配由于第五轮位置的敏感性。目前正在加紧他们在Altair Activate™中的1D CAE模拟和他们的3D CAE多体动力学模拟之间的联系。

主持人：罗纳德凯特，技术专家，Altair

对于stewart - gough平台(Hexapod)，我们使用了各种软件工具来研究和设计高动态液压驱动以及整体系统控制。在Altair Activate中进行了特征频率计算、控制设计与比较、液压系统设计和整体仿真控制，将stewart - gough平台的力学从CAD模型中提取到Altair Inspire Motion中。使用Activate和Altair MotionSolve进行控制+液压和力学的联合仿真。利用Altair HyperView和HyperGraph对结果进行分析和可视化。通过高度集成的解决方案，可以在很短的时间内取得结果。不同类型的模型(线性/简化/全力学/液压)使快速开发周期和最终实现可靠的结果成为可能。

主讲人:Arnold Free, CM Labs首席创新官和联合创始人

机电调整系统和非公路设备设计正在迅速发展。通过先进的控制功能，操作员辅助系统，甚至在地平线上充分自主，工程师正在建立复杂的系统仿真模型，以更好地了解他们的智能机器。通过使用互动和沉浸式VR软件，系统模型可以从高保真工程模拟中导出并用于运营商循环，HIL和SIL测试。交互式虚拟原型允许人类因素测试和测量超现实虚拟工程中的系统性能。仿真还用于自主系统中基于AI的感知和运动规划。销售和营销部门现在正在使用互动模拟和可视化来展示产品。模拟值在OEM中迅速扩展。CM Labs仿真最近与Altair合作，带来了工程仿真和交互式实时系统模型，以执行上述所有内容。来自Altair Motionsolve的验证的多体系统动力学模型可用于在Vortex Studio中构建交互式模型，并结合高级实时3D图形，以创建具有人类互动的沉浸式实时模拟。通过实时仿真，还可以通过Altair激活连接到交互式控制模型和系统级多学科模拟。 The presentation uses a mobile crane model as an example. It will demonstrate the process of translating the engineering models to real-time, creating realistic working scenarios and deploying in immersive simulators for operator in-the-loop testing and system demonstration.

主持人：密歇根大学计算机工程学生John Straetmans

该项目通过在AltairActivate®中创建的无人机的1D功能模型的完全集成，以及通过功能模拟接口（即可）通过功能模拟接口的相应几何来构建精确的实时（RT）助手模拟器。FMI）标准。然后，将VR，外围控制器和其他功能添加到表示中。这项任务是通过修改Altair RT车辆包来完成的，使其能够处理不仅仅是车辆，而且可以在这种情况下处理FMU中的任何系统模型，在这种情况下是Quadcopter模型。一旦含有AltairActivate®驱动器模型的FMU成功加载到虚幻引擎中，应用程序提供的工具允许添加其他功能，例如VR支持。通过将FMU与其几何形状一起进入虚幻引擎，我们可以在视觉上分析系统的动态，以进一步验证无人机模型及其性能。将来，应该有助于此集成过程自动加载几个步骤后的任何FMU。

帕尔马大学工程教授Dario Mangoni

在现代汽车工业中，混合动力和电动车辆系统的出现在汽车电子和软件中推动了激进的变化，要求越来越先进的控制技术。自动停止，自动启动，最终是自驾驶，因为现在是可能的传感器，控制器单元和致动器，使车辆“智能”。为了简化和制造用户与机器之间的相互作用越来越直观，更广泛地，对不同使用场景的更广泛和更深入的调查结合人类互动和干预是至关重要的。在这种情况下，需要更高详细的车型来提供有效的原型工具，可以可靠地用于测试创新的控制策略，例如与循环的人进行测试。此处提出的汽车实时模型库旨在为车辆控制系统设计和测试提供高度有价值的工具。这种方法的关键竞争优势在于枫木模型的编译器，用于支持高水平的细节建模;通过模型语言，允许对建模活动进行透明和物理方法，最后是激活平台，该平台在环境中为基于信号的控制设计而来的环境中提供实时能力。为了在图形验证库结果，还实现了确保测试用户体验的高保真情景的现实实时仿真的可视化框架。

主讲人:Rajiv Rampalli, HyperWorks核心开发团队高级副总裁，Altair

Altair的多体系统仿真(MBS)产品——MotionView、MotionSolve和Inspire Motion——构成了多学科系统仿真的关键组件。在本次演讲中，我们将回顾今年的几项成就，包括客户的成功以及最近对这些产品的增强，这些产品显著地扩展了功能的深度和广度。其中一些应用实例还涉及从MBS到其他Altair技术或第三方技术的连接，如Altair OptiStruct(用于柔性体和轻量化)、Altair Activate(用于液压)和EDEM(用于散装材料的离散元素建模)。

主持人:Christian Kehrer, Altair[代表Oliver Höfert, Kampmann模拟工程师]

工程方法的增加虚拟化是不可避免的。这也适用于设计人类热福祉的系统的设计，例如，在建筑物。如果探讨所谓的HVAC（加热，通风，空调）系统，则非常高的高保真方法如CFD连接到它。相反，该贡献示出了在使用Altair激活中的热交换器的1D建模方法。该演示说明在系统仿真环境中解释了NTU（传输单元数量）方法的实现。这包括对方法本身的简短描述以及其当前限制。基于单个电池的实现，将显示用于评估不同复杂性的使用情况的不同网络配置。

主讲人:Stefano Benanti，研发材料工程师，Hutchinson

电池冷却（BC）系统经常由几个平行的分支组成，每个平行分支由一系列和远离一系列冷却板组成。作为每个分支机构中的正确流量分布和总压力下降是每个客户的关键要求，数字计算从每个项目的第一阶段非常重要：组件数量及其尺寸对总成本具有相关影响因此，必须快速向报价请求中提供已经提供的结果（RFQ）阶段。这种情况的3D计算尽管可行的情况，但采用相关的时间，并使其更昂贵（无论是计算能力和必要的软件。许可证）快速提供结果。然后，目标是开发一种更快的方法来提供结果并允许必要的优化周期。Hutchinson选择AltairActivate®开发一个ROM库，代表不同的电路组件，可以创建一个能够快速且精确地响应此类需求的1D模型。

Ed Wettlaufer，牵牛星机电集团技术经理[代表NAVAIR]

政府对飞机和机载系统的投标或rfp要求初步设计具有足够的保真度，以准确预测性能，以证明设计有能力满足政府的性能要求。现代高性能计算bob官网 bob体育下载提供了在计算流体动力学等领域执行以前昂贵的分析的优势。这些高阶分析的结果可以用于填充一维系统模型中的参数，该模型可以很容易地耦合到其他学科的中阶模型。这些功能允许设计工程师快速迭代到多年前无法达到的模型成熟度和准确性水平，从而在前所未有的时间内对设计性能预测具有高度的信心。今后，牵牛星的工程师将采用多物理和联合仿真技术，对上述采集前阶段开发的初步设计的一个子系统执行工程和制造开发阶段(EMD)。

电动汽车电机反馈系统的主要客户经理Ulrich Marl，Lenord + Bauer＆Andy Dyer，MBD SR技术专家，Altair

本演示展示了一个建模过程，用于量化位置/速度传感器(如编码器)对电机的影响，以及类似于日产聆风的概念牵引电机的相应控制系统。在Altair Activate中，电子驱动的集成解决方案作为一个系统构建器，使用其他Altair解决方案中的电机解决方案FluxMotor和Flux来生成电机本身的数据，以及磁场定向控制器的最佳电流值。逆变器驱动有效的空间矢量脉宽调制。该集成解决方案还支持系统组件不同级别的建模保真度，例如，对于电机，可以直接与Flux进行联合仿真以进行详细的有限元分析，或者使用查询表进行简化订单模型(ROM)。通过这种方式，传感器设计参数可以在一个精确的电子驱动系统内评估，以提高性能和效率。

主持人：麦克马斯特大学的工程助理（ECE）Berker Bilgin，enedym Inc.的联合创始人

电动机一般，由某些部件制成，例如定子，转子，线圈和磁体，以及机械部件。这些部件可能看起来很简单，笨重，然而，这些部件的几何形状之间的高度相互关联的关系，材料的特点以及控制电流的方式，定义了成本，尺寸，效率，性能和寿命马达。在电动机设计中，多学科方面具有高度相互关联的。各种参数对电磁，热和结构性能的影响应一起研究，以提出优化的设计。通过开发多学科方面在软件环境中建模的平台，可以使用Altair软件。

主持人：Michael Hoffmann，SR Math＆Systems副总裁，Altair

在本次演讲中，高级副总裁Michael Hoffmann分享了公司对Altair基于模型开发的数学与系统工具的愿景和战略——基于提供一个紧密连接0D、1D和3D建模与仿真的开放平台。在产品开发周期的不同阶段，工程师可以通过使用方程、方框图和/或3D CAD几何图形，对其日益复杂的多学科系统产品进行建模和模拟。他的工作范围包括Altair Compose™、Altair Activate™、Altair Embed™和Altair MotionSolve™，以及Altair Inspire™中的多体运动功能。他还着重介绍了一些最近的成功案例，这些案例讲述了一些客户利用这些技术通过模拟来推动创新。

主持人：Rafael Morais Cunha，CAE工程师在NVH，FCA Group＆Frederico Luiz de Carvalho Moura，NVH Cae Leader，FCA集团

为了使驾驶经验更舒适地为车厢内的乘客更舒适，在越来越短的开发周期中，车辆工程团队使用用于声学响应表征的预测方法。主要目的是估计汽车舱内的声场。FCA NVH团队在Altair Tools中确定了为声学仿真开发完整解决方案的绝佳机会。由Altair技术团队提供支持，创建了新的方法来将频域分析转换为实际声波。该方法用于研究NVH稳态声学性能。并且正在进行发展以模拟声学环境以在运行条件下重现所有车辆噪声。使用这种方法，可以实际上可以了解车辆的声学行为，有助于在早期设计阶段做出决策，这可以节省设计成本，时间和还改善乘客的驾驶经验。

CellMod FMU是第一款能够预测电池和电池组行为的锂离子虚拟电池。这个快速视频演示了如何将CellMod FMU与Altair Activate集成。

文件菜单简介，评估工具栏，命令窗口，文件/变量/项目浏览器，属性编辑器，帮助和教程。

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