SimDriveline
a. Khái quát chung về mô phỏng
Trong kỹ thuật có thể hiểu mô phỏng là sự nghiên cứu hệ thống thực thông qua mô hình trạng thái, đảm bảo tính tƣơng tự giữa kết quả trên mô hình và kết quả của hệ thống thực trong cùng một điều kiện khảo sát với một sai số có thể chấp nhận đƣợc.
Hạn chế lớn nhất của mô phỏng chính là sự thiếu chính xác của kết quả giữa mô hình và hệ thống thực. Mức độ chính xác của quá trình mô phỏng phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Thứ nhất, tính trung thực khi mô tả các tính chất vật lý của hệ thống đƣợc nghiên cứu; thứ hai, mức độ sai số đƣợc lựa chọn; thứ ba, công cụ đƣợc sử dụng để tiến hành mô phỏng; và thứ tƣ là phƣơng pháp tính toán khi tiến hành mô phỏng.
Khái quát về phần mềm Matlab-Simulink và mô đun SimDriveline
42
phân tích một hệ thống động. Thông thƣờng Simulink đƣợc dùng để thiết kế hệ thống điều khiển, hệ thống thông tin và các ứng dụng mô phỏng khác. Simulink cho phép mô tả hệ thống tuyến tính, hệ phi tuyến, các mô hình trong miền thời gian liên tục và gián đoạn. Để mô hình hoá, Simulink cung cấp một giao diện đồ hoạ để sử dụng và xây dựng mô hình với thao tác “nhấn và kéo” chuột. Với giao diện đồ họa, có thể xây dựng và khảo sát mô hình một cách trực quan hơn. Đây là sự khác biệt với các phần mềm khác mà ngƣời sử dụng phải đƣa vào các phƣơng trình vi phân và sai phân bằng ngôn ngữ lập trình. Để sử dụng tốt Simulink, ngƣời sử dụng phải có kiến thức cơ bản về điều khiển, xây dựng mô hình toán học theo quan điểm của lý thuyết điều khiển và từ đó thành lập nên mô hình bài toán.
Ƣu điểm của Simulink trong MATLAB là khả năng kết tích hợp hệ thống rất mạnh mẽ. Simulink làm việc dựa trên cơ sở giải các phƣơng trình toán học. Vì vậy với một hệ thống có nhiều cụm có tính chất vật lý khác nhau (cơ khí, thuỷ lực, điện, khí ...) nếu có thể mô tả bằng các phƣơng trình toán học đều đƣợc giải kết hợp trong cùng một mô hình. Việc sử dụng Simulink cho phép kết hợp các hệ thống (khác nhau về phƣơng diện vật lý nhƣng biểu diễn đƣợc bằng các phƣơng trình toán học) trong cùng một mô hình.
Khi tiến hành mô phỏng, Simulink có thể thực hiện việc giải hệ phƣơng trình vi phân mô tả động học hệ thống bằng các phƣơng pháp nhƣ Ơle, Runge-Kutta3, Runge-Kutta5, LinSim, Gear, Euler vv... tuỳ theo lựa chọn của ngƣời thực hiện.
SimDriveline cũng là một Toolbox của MATLAB giao tiếp với Simulink qua các khối chuyển đổi đặc biệt. Đặc điểm của Simulink là tín hiệu đi theo chiều qui định và trong các mô hình Closeloop có tín hiệu phản hồi. Một điểm khác biệt cơ bản của SimDriveline so với Simulink là không qui định chiều đi của tín hiệu, tín hiệu phản hồi đi chung trong cùng một đƣờng truyền tín hiệu. Điều này làm mô hình mô phỏng gần với thực tế hơn.
Trong thƣ viện của SimDriveline có các khối cơ bản của xe nhƣ động cơ, biến mô thủy lực, ly hợp, hộp số thủy cơ, cơ khí, các trục truyền, vi sai, các cặp
43
bánh răng ăn khớp, bánh xe, thân xe... Tùy thuộc vào kết cấu của xe khác nhau, sử dụng các khối ghép nối với nhau để xây dựng mô hình cho phù hợp