功能
(1). 多工程領域的系統建模
MWorks具備多工程領域的系統建模和仿真能力,能夠在同一個模型中融合相互作用的多個工程領域的子模型,構建描述一致的系統級模型,適應於機械、電子、控制、液壓、氣壓、熱力學、電磁等眾多工程領域。
(2). 多文檔多視圖建模環境
MWorks提供多文檔多視圖的建模環境,支持同時打開多個文檔,編輯和瀏覽多個不同模型。每個文檔具有模型文本、模型圖示、組件連線圖、信息說明等多個視圖,支持多種形式的模型瀏覽與編輯。
(3). 多種形式建模支持
MWorks支持組件拖放式、文本編輯式與類型嚮導式等多種建模方式,提供代碼框架、編碼助手、語法高亮、代碼摺疊、代碼規整、連線合法性自動檢查、模板式參數編輯、模型逐級展開和
回退等輔助建模功能。
(4). 可定製的模型庫
MWorks提供豐富的領域模型庫,並具備開放的模型庫定製功能,以滿足不同的建模需求,便於模型資源的重用。用戶可以通過定製配置檔案或動態載入需要的模型庫,可以自由增刪或更改模型庫中的元件。
(5). 物理單位推導與檢查
MWorks全面支持SI國際單位制,提供可靠的單位推導與檢查功能。根據模型方程進行單位推導,並自動檢測單位不匹配的錯誤。支持計算單位與顯示單位的分離,提供顯示單位的定製與擴展功能。
(6). 仿真代碼自動生成
MWorks通過模型編譯生成模型方程系統,通過模型推導與符號簡化生成模型求解序列,基於標準C語言,自動生成模型仿真代碼;通過對仿真代碼的編譯,進而生成可獨立運行的參數化仿真分析程式。
(7). 結果分析與後處理
MWorks提供結果數據的曲線顯示和3D動畫顯示功能,支持不同仿真實例的結果比較。提供豐富的曲線運算與操作功能、動畫控制與視圖操作功能,支持曲線顯示自變數的定製選擇。
(8). 硬體在環仿真
MWorks提供硬體在環仿真功能,通過內嵌通訊模組的實時信號採集與輸出,支持軟體模型與實物設備的聯合仿真。通過輸出模型仿真C代碼到dSPACE、xPC等硬體設備,支持實時硬體在環仿真。
(9). 良好的可擴展性
MWorks支持對外部C/Fortran函式和外部套用的嵌入與調用,提供了與Matlab/Simulink的接口,可以將模型輸出為S-Function形式,提供命令與腳本功能,支持定製開發、批量處理與MWorks外部調用。
套用領域
MWorks平台提供的基礎元器件模型庫覆蓋了機械、電子、控制、液壓、氣壓、熱力學、電磁等學科領域,並通過了實驗驗證。通過基礎元器件的組合,用戶能夠方便快捷的構建高置信度的產品模型,從而有效提高產品設計質量,縮短開發周期,降低研發成本。
l 液壓元器件庫
提供了一維移動或轉動的泵、缸、閥、管線、約束、感測器等液壓元器件庫,支持一維移動或轉動液壓迴路系統的建模與仿真。
l 機械元器件庫
提供了一維移動、一維轉動及三維多體系統領域庫,支持一維機械系統與多剛體機械系統的建模與仿真。
l 電子元器件庫
提供了模擬電子、數字電子、多相電路領域庫及電機元器件庫,支持模擬數字與多相電路系統的建模與仿真。
l 氣壓元器件庫
提供了一維移動或轉動的氣源、方向閥、流控閥、管道、電機等氣壓元器件庫,支持一維移動或轉動液壓迴路系統的建模與仿真,並可與控制、機械互連。
l 電磁元器件庫
提供了電磁模型庫,支持集總磁路中電磁設備的建模與仿真。
l 熱力學元器件庫
提供了集中(lumped)元素一維傳熱分析的模型庫,支持機械集中元素模型一維傳熱分析的建模與仿真。
l 控制元器件庫
提供了連續、離散、邏輯、非線性等類型控制元件庫,支持連續、離散、邏輯、非線性等控制系統的建模與仿真。
l 流體元器件庫
提供了多相單質或混質一維熱流模型庫,支持一般的多相單質或混質一維熱流系統的建模與仿真。
華中科技大學CAD中心與蘇州同元軟控信息技術有限公司自主研發了汽車、能源、航空等行業模型庫,不僅提供了專業相關的基礎元器件,還內置了常用的標準零部件模型和相關數據,有利於提高零部件選型和方案設計效率。
l 車輛動力學庫
提供了底盤、傳動系統、動力系統、發動機、變速箱等汽車關鍵零部件模型,以及各種標準工況表。適用於蓬車及子系統的動力學性能仿真、分析與最佳化,如操縱穩定性、平順性、制動穩定性、側翻穩定性等。
l 異步電機模型庫
提供了電機轉軸、定轉子、磁阻等零部件模型,並內置磁化曲線、磁性材料等數據。適用於三相異步電機的動態性能分析,並可解決電磁、控制和機械藕合問題。通過擴展,還可適用於水輪發電機、風力發電機和汽輪發電機等大型發電機組的建模與性能分析。
l 航空液壓模型庫
提供了液壓系統常規的動力單元、執行單元、液阻、管道等元器件以及航空液壓系統專用部件模型或數據,如隔離控制閥、整流罩鎖、作動筒、流液特性數據等。適用於飛機反推力裝置、起落架等設備的液壓系統動態性能分析、故障模擬及硬體在環仿真。
基於Modelica對多領域物理系統統一建模的支持,MWorks平台可廣泛套用於航空、航天、汽車、工程機械、能源設備和化工等諸多行業,以解決複雜產品設計中的多領域耦合問題。例如,在航空工業中對起落架系統動態性能分析、柔性飛行器飛行動力學性能分析、直升機/旋翼機自動飛行控制系統設計與動態性能分析等;在航天工業中進行軌道動力學仿真、衛星姿態和軌道控制系統設計與動態分析等;在汽車工業中進行混合動力汽車快速原型設計、渦輪增壓發動機的動態性能仿真與設計、車輛動力性及燃油經濟性與排放特性動態分析與最佳化設計、底盤與傳動系統的實時硬體在環仿真等;在工程機械行業進行挖掘機液壓和傳動系統設計與動態仿真、起重機伸縮臂動態性能仿真分析等;在能源動力行業進行核電輕水反應堆系統性能分析、太陽能發電設備系統設計與分析、製冷設備設計與分析等;在化工行業進行污水處理設備最佳化設計與仿真分析、流體食品加工設備的仿真等。