MapleSim utilisé pour la création d’un simulateur de conduite automobile très sophistiqué

VI-DriveSim Dynamic propose une plate-forme de simulation révolutionnaire pour tester des configurations de véhicules complets

Aujourd’hui, les constructeurs automobiles rivalisent en prestations d’efficacité et de sécurité, tout en se battant pour proposer à leurs clients le meilleur agrément de conduite possible. En conséquence, l’ingénierie véhicule devient de plus en plus complexe, impliquant de nombreuses disciplines.
Un désir croissant de pilotes d’essais et d’évaluateurs de simulation de conduite se manifeste pour que les observations soient intégrées à un stade précoce du processus de conception. Sur cette base, les constructeurs automobiles introduisent de nouveaux éléments dans ce processus d’évaluation complexe entre le prototypage virtuel et les essais de véhicules réalisés sur route.

Grâce au support de Maplesoft, la société VI-grade, fournisseur de logiciels de simulation pour l’ingénierie, a produit la technologie de simulateur de conduite de pointe VI-DriveSim Dynamic. Avec ce simulateur de conduite très sophistiqué, les constructeurs automobiles et les écuries de compétition peuvent tester des configurations de véhicules complets, du moteur à la suspension et aux pneumatiques en passant par la boîte de vitesses, ce en utilisant un vrai conducteur et un véhicule virtuel.

Très souvent, les pilotes d’essais et les ingénieurs de piste ne sont pas suffisamment en mesure d’influencer la conception des véhicules car leurs observations arrivent beaucoup trop tard dans le processus de prototypage. VI-DriveSim Dynamic réalise la mise en œuvre d’une nouvelle étape de validation dans le cycle de conception en permettant à de vrais pilotes de conduire la voiture virtuelle. Les observations des pilotes peuvent alors être prises en compte pour apporter des améliorations avant même la construction de tout modèle physique coûteux. Le simulateur offre une précision telle que le pilote professionnel le plus sensible ressent le moindre changement de performance du véhicule.

Le simulateur VI-DriveSim Dynamic fonctionne en lançant un modèle mathématique du véhicule et de la piste d’essai, relié à une plate-forme à 6 degrés de liberté, conçue expressément pour les besoins du secteur automobile par Ansible Motion. Les entrées envoyées au modèle virtuel sont assurées par les différentes actions du pilote humain au niveau du simulateur : changements de rapports de boîte, manœuvres au volant, freinages et accélérations. En retour, le contrôleur de la plate-forme envoie des entrées en temps réel aux actionneurs, en fonction des réactions du modèle de véhicule face aux sollicitations. La plate-forme de simulation physique fournit ainsi au pilote une remontée d’informations grâce à laquelle il peut interagir très naturellement avec le modèle de véhicule virtuel.

Un modèle de dynamique/cinématique inverse de la plate-forme est requis afin que le logiciel sache quels changements au niveau de la plate-forme produiront les forces correctes sur le conducteur pour simuler le véhicule en mouvement. La difficulté réside ici dans l’acquisition de ces relations inverses qui fourniront la réponse la plus précise du système. A cette fin, Ansible Motion a fait appel à l’outil Maplesoft de simulation et de modélisation au niveau système, MapleSim, pour construire le modèle de la plate-forme et résoudre de façon analytique les équations de la cinématique inverse. L’accès à ces équations est primordial et rien n’aurait été possible sans un moteur de calcul symbolique/analytique tel que Maple, le logiciel mathématique qui se cache derrière MapleSim. MapleSim apporte en effet au contrôleur une solution analytique exacte de cinématique inverse, garantissant la meilleure simulation possible.

« Le simulateur de conduite est une technologie en passe de devenir partie intégrante du processus de développement de véhicule pour les écuries de sport automobile et les constructeurs automobiles de modèles de série, explique Kia Cammaerts », directrice technique d’Ansible Motion. « MapleSim a largement contribué à notre capacité de développement de cette technologie. Notre équipe n’aurait pas pu développer efficacement nos systèmes, pour VI-Grade ou pour nos autres clients, sans un outil comme MapleSim, que nous avons utilisé afin de développer les solutions de cinématique inverse pour les actionneurs. Nous avons ainsi gagné des mois d’efforts laborieux propices aux erreurs ».

La solution phare de VI-Grade, VI-CarRealTime, alimente le système en modèles validés de véhicules temps-réel. Le partenariat annoncé récemment entre Maplesoft et VI-grade améliore la rentabilité et l’efficacité en termes de temps de modélisation temps-réel grâce à l’intégration des modèles MapleSim dans l’environnement VI-CarRealTime.

« La combinaison de MapleSim et de VI-CarRealTime assure la modélisation rapide et précise des sous-systèmes automobiles comme par exemple les groupes motopropulseurs, les suspensions et les mécanismes de direction », explique Paul Goossens, Vice-président Ingénierie d’Applications de Maplesoft. « Les ingénieurs automobiles peuvent facilement innover, renouveler et approfondir l’exploration de leurs conceptions, détecter plus précocement les problèmes du cycle de conception et développer des solutions pratiques de haute qualité répondant aux exigences de conception ».

VI-DriveSim Dynamic a été désigné « Outil de Développement de l’Année 2012 » par le magazine Vehicle Dynamics International Magazine. Cette prestigieuse récompense a été décernée à VI-DriveSim Dynamic parmi une courte liste de finalistes à l’issue d’un processus de sélection réalisé par un jury indépendant composé de 15 professionnels de l’automobile.

A propos d’Ansible Motion
Ansible Motion conçoit et fabrique des solutions professionnelles de mouvements pour les simulateurs de conduite utilisés en ingénierie de haut niveau des modèles de compétition et des voitures particulières.
L’entreprise propose de nouvelles plates-formes brevetées à 6 degrés de liberté, des dispositifs de régulation, ainsi que des solutions de sensation et contrôle de mouvements conçues expressément pour les applications de simulation automobile temps-réel.

Elle est en mesure de fournir des installations complètes de simulation de conduite avec des partenaires techniques proposant des modèles dynamiques temps-réel de pointe, de la génération d’images et des environnements de simulation HIL (hardware-in-the-loop), à la fois sur plates-formes PC et Linux.

A propos de VI-grade
Pour toutes les entreprises désireuses de combler le fossé entre les tests en conditions réelles et la simulation technique dans les applications complexes d’ingénierie, VI-grade développe un logiciel de simulation technique et propose des services d’ingénierie dans le monde entier. VI-CarRealTime fournit un environnement de simulation véhicule où le même modèle de véhicule simplifié peut être utilisé par les ingénieurs en dynamique et contrôle pour optimiser la performance du véhicule et des systèmes de contrôle. Le produit permet aux ingénieurs de réaliser rapidement et facilement de grandes conceptions d’expériences (DOE) et des études d’optimisation à objectifs multiples.

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