CFX Berlin - Simplorer

ANSYS Simplorer für Systemsimulation

Simplorer ist ein Multi-Domain-Schaltungs- und -System-Simulator für die Entwicklung und Optimierung von Systemen, die aus elektrischen, mechanischen, thermischen und hydraulischen Komponenten bestehen. Die leistungsfähige Technologie von ANSYS Simplorer ermöglicht eine gleichzeitige Analyse auf Komponenten- und Systemebene in einer virtuellen Entwicklungsumgebung. Durch die umfangreiche und erweiterbare Modellbibliothek lassen sich unterschiedliche physikalische Phänomene beschreiben und simulieren.

aktuelle Version

Download der aktuellen ANSYS Electromagnetics Suite im ANSYS Customer Portal

Komponentendesign

Simplorer bietet eine Vielzahl von Modellierungstechniken:

  • Analoge Teilsysteme
  • Digitale Teilsysteme
  • Blockdiagramme
  • Zustandsautomaten

Hierbei kann die Definition der Komponenten mittels

  • Schaltungen
  • Mathematischen Gleichungssystemen
  • in SML, VHDL-AMS, C/C++, Matlab/Simulink
  • durch Co-Simulation mit ANSYS-Produkten

erfolgen. Dies bietet eine weitreichende Flexibilität und erhöht die Genauigkeit bei Nachbildung von physikalischen Effekten. Außerdem entfällt die Arbeit zur (auch fehlerhaften) Transformation der Modelle für eine Single-Domain-Systemsimulation.

Neben den leistungselektronischen Bauteilen stehen Komponenten aus den Bereichen Mechanik, Magnetik, Hydraulik, Pneumatik und Thermik zur Verfügung.

Beispiel für ein analoges Teilsystem in Simplorer
Beispiel für ein digitales Teilsystem in Simplorer: D-FlipFlop
Beispiel für ein Blockdiagramm-Teilsystem in Simplorer: PID-Regelung
Beispiel für einen Zustandsgraphen als Teilsystem in Simplorer
Beispiel für ein Gleichungssystem in Simplorer
Simulation der Steuerung und Regelung eines Hochsetzstellers mit aktiver Leistungsfaktorkorrektur (Boost-Wandler mit IC-basierter Power Faktor Korrektur (PFC)): Dargestellt sind die gleichgerichtete Ausgangsspannung (blau) und der Stromverlauf in der Drossel (rot).
Simporer als Multi-Domain-Simulator mit Initialisierung, Zustandsgraphen, Gleichungen und Zeitfunktionen am Beispiel der Steuerung eines Tiefsetzstellers

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Co-Simulation

Um in der Systemsimulation für einzelne Systemkomponenten ein Höchstmaß an Vorhersagegenauigkeit zu erreichen, bietet der ANSYS Simplorer die Möglichkeit zur Kopplung mit den ANSYS-Softwarelösungen ANSYS Maxwell®, ANSYS Q3D Extractor®, RMxprt™ und PExprt™, ANSYS HFSS®, ANSYS CFD sowie ANSYS Mechanical. Dabei werden die gewünschten Komponenten in der hohen Genauigkeit des jeweiligen Produktes simuliert, sind dabei aber in die Systemsimulation durch Eingangs- und Ausgangsgrößen eingebettet.

Co-Simulation zwischen Simplorer und RMxprt für die Analyse des ungeregelten Betriebs eines dreiphasigen Asynchronmotors mit mechanischer Belastung
Co-Simulation von Simplorer mit PExprt für die analytische Analyse eines Sperrwandler-Transformators mit Strom- und Spannungsverlauf

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Modellintegration

Eigene Modelle aus C/C++, MATLAB®/Simulink®, Mathcad® und weiteren Programmen können in Simplorer direkt integriert werden. Dies ermöglicht dem Benutzer, individuellen Code und vorhandene Designs zu nutzen. Die direkte Integration von Modellen in ihrer natürlichen Umgebung vermeidet Aufwand und Fehler bei der Modellübersetzung und spart Entwicklungszeit. Darüber hinaus erleichtert dies die Kommunikation zwischen Abteilungen und mit Lieferanten.

Übersicht über die Anbindung von Simplorer durch Co-Simulation und Modellintegration

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