Warum Sie sich nicht zwischen Modelltreue und Echtzeitfähigkeit entscheiden müssen

Nach gängiger Auffassung ist ein Mehrkörpermodell, das für eine hohe Konstruktionsgenauigkeit entwickelt wurde, zu langsam für Echtzeitanwendungen. Deshalb werden solche Modelle häufig vereinfacht: Die Anzahl der Körper wird reduziert, Buchsen werden linearisiert und Lookup-Tabellen werden vorab berechnet, in der Hoffnung, dass sich das vereinfachte Modell weiterhin wie das ursprüngliche verhält. Simpack verfolgt einen anderen Ansatz. Seine rekursive Formulierung mit Relativkoordinaten erzeugt gewöhnliche Differentialgleichungen (ODEs) anstelle der differential-algebraischen Gleichungen (DAEs), die von den meisten Mehrkörpersimulationswerkzeugen erzeugt werden. Dies bedeutet einen geringeren Rechenaufwand pro Zeitschritt, keine Stabilisierung von Zwangsbedingungen und Solver-Strukturen, die sich für die in Hardware-in-the-Loop-Umgebungen verwendeten Integrationsverfahren mit fester Schrittweite eignen. Dadurch kann dasselbe vollständige, validierte Modell, das Sie für Offline-Simulationen verwenden, ohne Modellreduktion auch in Echtzeit ausgeführt werden.

Schwerpunkte des Webinars

In diesem Webinar zeigt 4RealSim, wie das Simpack Realtime Module selbst bei komplexen Mehrkörpermodellen mit dynamischen Buchsen, flexiblen Körpern und nichtlinearen Kraftelementen Echtzeit-Performance im Submillisekundenbereich ermöglicht. Dabei sind weder Modellreduktion noch Codegenerierung oder Kompilierung noch ein targetspezifischer Export erforderlich. Die Teilnehmer erfahren, warum die Simpack-Formulierung dies ermöglicht, wie ein Modell vom Desktop auf Echtzeit-Hardware und Bewegungsplattformen übertragen wird und wie Simpack in HIL-, SIL- und Driver-in-the-Loop-Toolchains integriert werden kann.

Behandelte Themen

• Warum die meisten Mehrkörpermodelle für Echtzeitanwendungen zu langsam sind und warum Simpack eine Ausnahme darstellt

• Die rekursive Simpack-Formulierung mit Relativkoordinaten: ODEs statt DAEs und die daraus resultierenden Vorteile

• Dasselbe validierte Modell in Echtzeit ausführen: keine Modellreduktion, keine Lookup-Tabellen, kein Codeexport und keine Kompilierung

• Das Simpack Realtime Module: Performance im Submillisekundenbereich für komplexe Modelle

• Volle Modelltreue in Echtzeit: dynamische Buchsen, flexible Körper und nichtlineare Kraftelemente

• Einsatz in HIL-, SIL- und Driver-in-the-Loop-Umgebungen sowie auf Bewegungsplattformen

• Integration von Anlagenmodellen in Echtzeit-Toolchains wie Simulink und FMU-basierte Co-Simulationen

Für wen ist dieses Webinar geeignet?

• Mehrkörpersimulationsingenieure, die Modelle für Hardware-in-the-Loop- oder Driver-in-the-Loop-Tests vorbereiten

• Teams, die Echtzeit-Fahrsimulatoren oder Umgebungen mit Bewegungsplattformen entwickeln

• Ingenieure, die derzeit Modelle reduzieren oder Ersatzmodelle einsetzen, um Echtzeitfähigkeit zu erreichen, und darauf künftig verzichten möchten

• Regelungs- und Systemingenieure, die Anlagenmodelle in SIL- oder HIL-Toolchains integrieren

• Alle, die bisher davon ausgegangen sind, dass Echtzeitfähigkeit zwangsläufig einen Verlust an Modelltreue bedeutet