机电一体化技术介绍

现代社会中的机电一体化产品比比皆是。我们日常生活中使用的智能洗衣机、空调及全自动照相机，都是典型的机电一体化产品；在机械制造领域中广泛使用的各种数控机床、工业机器人，也是典型的机电一体化产品；而汽车领域更是机电一体化技术成功应用的典范，目前汽车上已成功应用和正在开发的机电一体化系统达数十种之多，其中有发动机电子控制系统、汽车防抱死制动系统、全主动和半主动悬架系统等在汽车上的应用。

机电一体化是在传统技术的基础上由多种技术学科相互交叉、渗透而形成的一门综合性学科，所涉及的技术领域非常广泛：机械技术、检测传感、信息处理、自动控制、伺服驱动、电子技术等。

电驱动系统核心组成

机电一体化系统与控制设计

机电产品复杂性大，涉及多物理域、软硬件集成。

除了仿真模型的要求，实际产品还会面临开发成本（原型样机的测试成本高昂，样机出来前能否进行性能预测）、能否减少样机测试次数、可靠性（发生故障时系统如何响应）、安全和电磁兼容性（EMC）认证等研发工程师需要考虑的问题。

所以，理想的机电系统仿真应该包含实际物理模型，并且可以将软件代码与硬件结构结合、进行这种多学科的仿真。

Ansys解决方案支持多种“多学科”集成方式

在Ansys解决方案中，系统仿真支持多种多学科的集成方式，Ansys Twin Builder软件作为系统仿真集成的平台，可以通过多种方式将多学科的物理模型集成到系统仿真平台中。

行业最佳实践：仿真工具与业务场景结合

机电一体化系统仿真

业务场景不同决定建模方式不同

内置模型库：适用于特定学科仿真

制造商物理原型模型库：电源管理芯片和功率半导体器件

行为级建模能力（液压、气动等）：系统功能设计

从物理部件模型到系统仿真

ROM：高保真2D/3D数模到系统模型的转换

双电机驱动原理级系统仿真

降阶模型与联合仿真

控制系统验证与优化设计

嵌入式软件代码与集成HMI界面增强用户体验。

总结

ANSYS高保真机电一体化仿真的优势：

1）Ansys仿真技术方案在众多客户的实践中被证实是可靠的，并且结合相对应的3D物理模型建模，其仿真精度远超传统系统仿真；

2）Ansys软件作为成熟的商业软件，上手简单，减小工程师的学习成本，建立的仿真模型可进行复用和迭代设计。多学科联合仿真加快了型号产品研制周期，避免设计反复，大大降低设计成本；

3）在产品设计阶段加强仿真手段，尤其是在竞争环境日益剧烈的大环境下，效率及产品数据就是说服力，就是企业的生命力。