Höghastighetssimulering för produktutveckling och drift
- Diarienummer
- PV09-0001
- Start- och slutdatum
- 090801-131231
- Beviljat belopp
- 0 kr
- Förvaltande organisation
- Linköping University
- Forskningsområde
- Övrigt
Summary
En av de viktigaste områdena för effektiv produktutveckling av komplexa tekniska produkter ligger i att ha effektiva modeller som kan användas under hela designprocessen. Detta omfattar både geometriska modeller som stöds av CAD-verktyg och simuleringsmodeller. Intresset för realtid simulering har ökat under senare år. Det finns flera anledningar till detta. Mer funktionalitet i produkter realiseras med hjälp av inbyggd programvara och realtids-simulering behövs för hårdvara-in-the-loop simulering (HWIL) som är en viktig teknik för validering av sådana system. Dessutom behövs realtids simulering för ”human in the loop” simulering (HIL), som används både för produktdesign och i träningssimulatorer. Det finns också ansökan under driftsfasen av en produkt, t.ex. modell baserad diagnostik och i modellbaserade styrsystem. I nuläget används, specialiserade, mycket förenklade, och ofta linjära modeller för realtids-simulering. Detta projekt syftar till utveckling av simulerings teknik för realtids-simulering av high fidelity-modeller, som bygger på teknik som utvecklats under lång tid vid Linköpings universitet. Detta kommer sedan att användas i de industriella tillämpningarna i projektet.
Populärvetenskaplig beskrivning
Modellering och simulering får en allt viktigare roll inom produktutveckling. Det kan användas under alla faser av utvecklingsprocessen och även när en produkt är i drift, för övervakning, diagnos och styrning. Produktutveckling innehåller både simulering av produkten, för att får en uppfattning om ett systems uppträdande, samt prov och tester. Eftersom prov är dyra och kan ta lång tid, är det en stor fördel om man kan ha så bra simuleringmodeller så att man kan hoppa över en del prototyper. Det finns också möjligheter att göra prov där man låter en del (den del som är ny) representeras av en verklig del, medan resten utgörs av en simuleringsmodell. Detta kallas ”hardware in the loop” simulering och är ett område som röner ett allt större intresse. I det här projektet kommer tekniker att utvecklas som gör att man kan simulera relativt stora system med hög noggrannhet i realtid som krävs för ”hardware in the loop” simulering. En sådan tillämpning rör utvecklingen av nästa generations energieffektiva hjullastare, där man tex kan koppla en verklig växellåda till en simuleringsmodell av resten av maskinen. I en del fall är det önskvärt at simulera snabbare än realtid, tex om man ska planera en flygning av en obemannad farkost, det utgöra ett annat tillämpningsområde. Ett annat område gäller simulering av bergborrutrustning, där mycket snabba stötförlopp måste simuleras tillsammans med hydrauliken som driver den, och där snabba simuleringar behövs för att man skall kunna automatiskt optimera systemet med hjälp av simulering.