COMSOL® 製品概要

COMSOL Multiphysics® を LiveLink™ for Simulink® で シミュリンク

このページで以下をご紹介します:

コシミュレーション, 次数低減モデリング(ROM), 制御設計とシミュレーション

LiveLink™ for Simulink®は COMSOL Multiphysics® を Simulink® シミュレーション環境に接続します. これは, MATLAB® テクニカルコンピューティングソフトウェアのアドオンとして利用できます. この機能を使用して, COMSOL Multiphysics® モデルと Simulink® ダイアグラムのコシミュレーションを実行することができます.

シミュレーションに加えて, COMSOL Multiphysics® モデルの次数低減状態空間表現をエクスポートすることもできます. これらは, MATLAB® を Simulink® または Control System Toolbox™ と組み合わせて使用することで, 制御の設計とシミュレーションを容易にしてくれます.

コシミュレーションアプローチでは, COMSOL Multiphysics® ソルバーを使用して, 動的モデルを時間積分したり, 静的モデルを解いたりします. これは, COMSOL Multiphysics® ソルバーで解くことができる大きなモデルをコシミュレーションで使用できることを意味します. LiveLink™ for Simulink® は, フィジックスと方程式の任意の組み合わせを使用する COMSOL Multiphysics® モデルを含む制御システム設計に使用できます.

LiveLink™ for Simulink® でモデル化できること

バッテリーパックの温度制御

LiveLink™ for Simulink® は 「熱解析によるバッテリパック放電制御」モデル例に示されているように, 温度制御シミュレーションに役立ちます. 電池のモデリングでは熱管理が重要です. コシミュレーションは, 放電中のバッテリパック内の温度分布を計算します. このパックは, COMSOL Multiphysics® の「バッテリデザインモジュール」でモデル化されています. この特定のバッテリパック構成は, スケートボード, おもちゃ, ドローン, 医療機器などのポータブルデバイスで多く使われているものです. 3D電池モデルの電流は Simulink® で制御され, 使用中に一定の電力を確保します.

Battery Charge Control

「1Dリチウムイオン電池モデルの充電制御」の例に示されているように, Simulink® と COMSOL Multiphysics® のコシミュレーションでリチウムイオン電池の充電と放電を制御できます. 充電制御システムは, 過充電や過電圧の可能性を防ぐため, 電池の寿命を延ばすのに役立ちます. このモデルは, COMSOL Multiphysics® とバッテリデザインモジュールを使用した詳細な電気化学シミュレーションと, Simulink® に実装された制御系を組み合わせたものです. 制御系は, 過電圧を防ぐために電池充電中に電流を調整します. 放電中も電流を制御して一定の電力を確保します.

マルチボディダイナミクス制御

Simulink® を使って剛体ボディまたはフレキシブルボディの COMSOL Multiphysics® モデルを制御できます. これはマルチボディダイナミクスモジュールでモデル化された「倒立振子の制御」の例で示されています. この例では, PIDコントローラーを使用して, 倒立振子のベース位置を制御し, 垂直位置を安定させます. 振り子の落下を防ぐために, 振り子の角度に応じてベース位置に外部平衡力が加えられます. さらに, 振り子の位置は指定された範囲内に制限されます.

磁気ブレーキ制御

モデルが静的な場合でも, LiveLink™ for Simulink® を使用してコシミュレーションを実行できます. これは, 「磁気ブレーキ」の例で示されています. 最も単純な形の磁気ブレーキは, 導電性材料のディスクと永久磁石で構成されています. 磁石は, ディスクが回転している一定の磁場を生成します. 導体が磁場内を移動すると, 電流が誘導され, 電流からのローレンツ力によってディスクの回転が遅くなります. AC/DCモジュールを使用して作成されたこのモデルでは, 角速度は, 誘導トルクとディスク慣性モーメントに基づいて Simulink® で計算されます. 誘導トルクは, COMSOL Multiphysics® で3D電磁静的スタディして計算されます. この例では, COMSOL Multiphysics® の代わりに Simulink® が時間積分器 として使用され, 角加速度を積分して角速度を計算します.

MEMS駆動

LiveLink™ for Simulink® は, COMSOL Multiphysics® および任意のアドオン製品を使用することにより, マルチフィジックスのコシミュレーションを可能にします. これは, 「熱アクチュエーターのオン/オフ制御」の例で示されています. このモデルは, ポリシリコン製の2つのホットアーム熱アクチュエーターで構成されています.アクチュエーターは熱膨張により作動します. 2つのホットアームを変形させてアクチュエーターを変位させるのに必要な温度上昇は, ジュール熱によって得られます. 単一のコールドアームと比較して, ホットアームの膨張が大きいと, アクチュエーターが曲がります. よって, このモデルは, 電流, 熱伝達, 構造力学の3種類のフィジックスのマルチ フィジックスの組み合わせを示しています. 印加電流は, アクチュエーターのたわみが所定の値を超えないように制御されます. オン/オフ制御は Simulink® に実装されています.

LiveLink™ for Simulink® は, アプリケーションビルダー, COMSOL Compiler™, またはCOMSOL Server™ での使用はサポートされていないことにご注意ください.


Simulink, Control System Toolbox, および MATLAB は The MathWorks, Inc. の商標または登録商標です.

A LiveLink for Simulink cosimulation diagram and an inset of the COMSOL Multiphysics UI with a battery pack model in the Graphics window.

A cosimulation of a battery pack using COMSOL Multiphysics® and Simulink®.

A LiveLink for Simulink cosimulation diagram in the foreground and a 1D plot in the background. A multibody dynamics cosimulation using COMSOL Multiphysics® and Simulink®.
A LiveLink for Simulink cosimulation diagram and an inset of the COMSOL Multiphysics UI with a magnetic disc brake model in the Graphics window. Cosimulation of a magnetic brake using COMSOL Multiphysics® and Simulink®.
A LiveLink for Simulink cosimulation diagram and an inset of the COMSOL Multiphysics UI with a two-hot-arm thermal actuator model in the Graphics window. A multiphysics cosimulation of a MEMS actuator using COMSOL Multiphysics® and Simulink®.

どのビジネスもシミュレーションニーズもそれぞれ違います. COMSOL Multiphysics® ソフトウェアがお客様のご要望を満たすかどうかをきちんと評価するために, 我々にご連絡ください. 我々のセールス担当と話をすれば各個人に向いたお勧めや, しっかり文書化されたモデルなどをお送りすることができ, 最大限の評価結果を引き出すことができます. 最終的にどのライセンスオプションがあなたの要望にとって最適かを選択することができます.

"COMSOL へコンタクト" ボタンを押し, あなたの連絡先詳細と特別なコメントや質問があればそれを記入して, 送信していただくだけで済みます. 1営業日以内に我々のセールス担当者から返事が届きます.

次のステップ:
ソフトウェア
デモをリクエスト