明导先进建模和仿真技术助力汽车设计

数学中国—罂粟

电子设计自动化技术的领导厂商 Mentor Graphics（明导国际）推出有助于汽车设计师连续验证新设计的自动化仿真工具 SystemVision，针对 VHDL-AMS 语言的 IEEE 1076.1 标准与多语言仿真器相结合，填补了汽车系统设计工艺的空白。采用新工具，将大大优化复杂系统组件的相互协调和整合，从而降低设计过程中大量时间、资金和设计资源的耗费。中文版的报告全文可在 Mentor Graphics 的官方网站阅读和下载。

电子、电气、机械，硬件和软件组件以及将其相连接的网络正大力推动汽车设计的发展。不断增加的车载功能和性能要求，且这些设计必须无缝地整合模拟和数字硬件以及控制软件，增加了设计的复杂度。

复杂系统的设计之难，具体设计流程的局限体现为：

• 传播关键的性能和内容信息，又要保护设计知识产权的矛盾。
• 设计流程信息分布于全球各地设计中心引出的交流界限
• 技术专业化
• 车载软件不断增加、相对重要性的提升所带来的额外挑战
• 目前公认的设计和分析方法无法使人了解在实验室中不受控制或无法观察到的设计工作
  

采用新的流程和开发工具，尤其是对这些复杂系统中计算机模型的开发和智能化运用，正在成为整个开发流程成功与否的关键。以模型为驱动的设计和分析，包括系统建模和仿真，能够解决这些大量问题。

利用建模和仿真技术，汽车系统设计人员可以减少知识产权保护相关问题、增进全球各地设计相关人员之间的沟通并对各种技术内容加以整合。模型兼容性可在从最初的概念探索到最终的硬件软件验证的设计过程各阶段得以保持。

　　利用基于模型的设计方法，系统和组件设计师能够携手以最终设计的详细验证方式来验证具体实施过程中的完整系统。随着设计工作的开展，对概念和组件的不断验证能够使尽早发现和解决问题的机会增加，从而节约时间和金钱。

　　基于模型设计的另一个好处就是支持稳定性设计（如六西格玛设计）。单独的组件模型能够表征制造和环境的变动，因此整合系统模型将反映总体可变性。精准度叠加能够得到评估，合理的系统界限也可以建立，降低质保成本的末端效应也能够实现。

　　仿真可以做到实物硬件不能做到的事情，看到实物硬件不能看到的结果。比如，设计人员可以仿真一个在过高电压或温度值运行的系统，查看某个设备内部的电流、通量或其它状态的变量。

　　以 VHDL-AMS 语言编写的模型能够在任何支持该标准的仿真器上运行，从而提供了仿真产品选择余地。通过工具厂商之间的竞争取得价格、性能和功能集方面的优势，所有这些都有利于汽车行业的发展。

高中学员

赞