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事例・技術情報

物理現象のモデリング（複合領域）

制御系を含むモデルベース開発には、適切なプラントモデルが必要です。
制御系設計（コントローラ設計）を始めるために、従来の設計開発においては、制御対象（プラント）の試作の完成を待つ必要がありました。ところが、モデルベース開発では、コントローラ設計に必要なプラントモデルがあれば、プラントの実機（試作）を待つことなく、コントローラの開発を進めることができます。

複合領域のプラントモデルとシミュレーション

このようなプラントモデルを作成するためには、電気回路、マルチボディ（機構系）、１Dメカ、伝熱などの単一または複数の物理領域にまたがる統合的なモデリング＆シミュレーション環境が必要になります。

次世代の物理モデリング環境MapleSim は、Mapleの解析エンジンを利用した、数式ベースの複合領域物理モデルシミュレータです。
様々な物理領域に対応したコンポーネントや、カスタムコンポーネントを使った、GUIによる直感的な操作により、複合領域のモデル化が可能です。また、Mapleの解析エンジンを利用した、数式モデルによる高速なシミュレーションとモデル解析を行うことができます。

マルチドメインモデルの例

マルチドメインモデルの例を、次図を使って説明します。例えば、モータを使ったモデルを考えます。まず、モータを電気系の等価回路でモデル化し、ギアなどの機械系のモデルと接続します。さらに、モータを動作させた時の熱を考慮するために、伝熱系のモデルを加えます。このように、MapleSimを使うと、電気系と機械系などを組み合わせて、システム全体の挙動をシミュレーションすることができます。


マルチドメインモデルの例（電気系＋機械系＋伝熱系）

また、MapleSimで作成したモデルから、自動生成される数式（システムモデル）を利用して、ボード線図や根軌跡などの解析など、Mapleと組み合わせた様々な解析処理を行うことができます。


MapleSimのモデルから自動生成された数式モデルによる解析


MapleSim環境でのモデリングから数式の自動生成とMaple環境でのモデル解析

物理現象のモデリング、複合領域モデリングの活用例

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