多学科间数据交互在SIMPACK中的实现

随着工程技术应用复杂度及深度的拓展，以及交叉性学科的发展。各学科、各模型之间的数据交换实现问题，已经引起业内越来越多关注。而多体动力学软件-SIMPACK在解决多学科与各种模型数据交换时具有自己独特优势，提供了多种实现方式，且独有的代码输出功能，在实现灵活数据交互中是一亮点。目前版本的SIMPACK提供了包括代码输出，硬件在回路(HIL)，以及软件在回路(matlab)等多种数据交互方式。

　　硬件数据交互方式介绍

　　SIMPACK在硬件数据交互方面提供了多接种口，实现模式一般如图1所示。

　　

 

　　图1

　　实现原理一般是利用多体动力学SIMPACK软件建立仿真数学模型，通过硬件接口，把仿真数据传输到硬件中，硬件通过对数据处理，把处理后的数据返回给SIMPACK，从而实现硬件在回路实时仿真功能，而SIMPACK8903版本已支持包括DSPACE、ETAS、xPC、VxWorks等多种国际主流实时仿真硬件。

　　软件数据交互方式介绍

　　SIMPACK在软件数据交互方面也提供了多种方式，其中与MATLAB交互方式如图2所示。

　　

 

　　图2 Code Export

　　软件在回路一般是通过SIMAPACK接口或第三方软件，保证模型之间的数据传输。其中以第三方软件(matlab)为常采用实现模式。SIMAT在多学科仿真算例介绍

 

　　SIMPACK为用户提供多种数据交互方式，从图2可以看出，其中SIMAT方式可以实现数据双向交互，下面具体介绍SIMAT实现交互的算例。

　　实例背景为：倒立摆小车，该小车在未控制下行驶，倒立摆倒下，当采用SIMLINK控制后，通过SIMAT数据双向传输，保证实时对小车速度控制，小车上的倒立摆能平稳竖立。该控制方案如图3所示，控制后的效果如图4所示。

　　

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　　图3 倒立摆控制方案

　　

 

　　图4 倒立摆控制效果图

　　随着技术的发展，SIMPACK的数据交互方式也将越来越完善，通用，对多学科及交叉学科的发展祈祷促进作用。