为什么所有的Simpack实时仿真都在用Concurrent实时仿真机？

原创于 2026-10-19 14:44:10 发布 8 0 0

CCRT 助力达索系统 SIMULIA 多体系统仿真用户日 -- 2026 Dassault Systems SIMULIA MBS User Day

2026年9月16日至17日，2026达索系统SIMULIA多体系统仿真用户日在上海举办。大会围绕 “Simpack多体仿真工程落地实践” 与 “AI与多体动力学技术融合创新” 两大主线，汇聚百余位来自高校、汽车、轨道交通、风电装备等领域的专家与工程师，交流多体动力学仿真的项目案例与前沿成果。

Concurrent Real-Time（CCRT）作为达索系统 SIMULIA 在实时仿真方向上重要的技术合作伙伴受邀参会，携手VI-grade搭建联合展台。会上，CCRT高级技术支持工程师周晓东带来《当多体动力学遇见硬实时：Simpack与 Concurrent Real-Time平台的实时仿真应用》主题分享。报告系统介绍CCRT全系列实时仿真软硬件产品，阐述CCRT实时仿真平台在复杂多体动力学模型实时仿真上的独特优势，重点展示基于Simpack多体动力学模型的实时仿真快速部署方案，并结合汽车、轨道交通和风电行业实际案例，呈现CCRT平台与Simpack协同，助力复杂装备系统实现硬实时仿真的技术突破。

那么，Concurrent Real-Time究竟提供了怎样的能力？

作为全球领先的实时计算与实时仿真解决方案提供商，Concurrent Real-Time构建了从实时操作系统RedHawk Linux、仿真软件到一体化硬件平台的完整技术栈：

RedHawk Linux：面向确定性计算的硬实时操作系统，在认证系统上可实现低于5us的响应时间；
iHawk 多处理器平台：预装实时软件与优化驱动的定制化硬件；
SIMulation Workbench（SimWB）：高性能实时仿真框架面向XiL（MiL/SiL/HiL/mHiL/PiL/DiL）；
FPGA Workbench（FPGAWB）：基于可编程FPGA板卡的模型和I/O解决方案，支持多种类型的IP核，支持用户HDL/Verilog code导入，以及与SimWB联合仿真；
GPU Workbench：支持实时GPU应用的开发，调试与运行，市面上唯一能支持直接在实时机上进行图形渲染与GPU运算的平台；
KVM-RT：单主机同时运行多个实时和非实时操作系统，实时应用程序的调度响应时间小于10us；
NightStar Tools：用于实时调试与系统性能分析。

与VI-grade强强联合，使得我们能够为用户提供包括车辆动力学、场景仿真、NVH仿真、驾驶模拟器、HiL以及云仿真等更加丰富完整的解决方案。

Concurrent Real-Time平台优势-系统仿真工具生态

Concurrent Real-Time实时仿真平台能够兼容传统的建模语言/工具，同时对主流建模工具软件有非常好的兼容性，涉及范围不限于汽车、轨道交通、风电行业，大量仿真软件工具的支持能够使用户完全告别软件工具链集成的困扰，可以轻松实现MiL、SiL仿真测试的部署。同时Concurrent Real-Time的RedHawk Linux操作系统基于完整Linux系统的实时操作系统（RTOS），未经过精简和剪裁，因此对开源Linux软件有非常好的支持。

Concurrent Real-Time平台优势-多模型多速率联合仿真

多模型多速率联合仿真的核心思路是：‌把系统中不同动态特性的部分按各自合适的时间尺度分开求解，再通过接口同步，从而在保证精度的同时大幅提升仿真效率‌。这正好能解决做硬件在环测试时遇到的“快控制环算力吃紧、慢逻辑又闲着”的矛盾。除此之外，Concurrent Real-Time实时仿真平台能够支持支持同步模型和异步模型联合仿真，并且可自动或手动设定模型执行的CPU、速率、优先级和调度模式。

Concurrent Real-Time平台优势-CPU屏蔽技术

RedHawk Linux的CPU屏蔽（Processor Shielding）是其实现硬实时性能的核心技术，它允许将特定CPU核心从系统常规调度中完全隔离出来，专供实时任务独占使用，从根本上消除系统调度抖动带来的微秒级不确定延迟，进而获得高度确定性的执行环境。

与标准Linux隔离的区别是RedHawk的屏蔽是在标准Linux隔离机制基础上做的‌实时增强‌，核心差异在于：

‌确定性保证‌：标准Linux的isolcpus只是“默认不用”隔离核，但RedHawk通过内核补丁和调度器优化，提供可保证的响应时间（而非尽力而为）。
全套实时工具链‌：配合NightView调试器、NightSim周期调度器等工具，可以可视化管理CPU分配和任务执行。
中断管理‌ ： RedHawk 允许将中断源灵活分发到不同处理器，甚至跨系统同步，这是标准 Linux 不具备的能力。‌‌

Simpack模型一键部署

多体动力学模型往往包含大量非线性接触与柔耦合自由度，要在毫秒级控制周期内完成求解，对实时性与吞吐能力提出了极高要求。而Simpack与Concurrent Real-Time的合作，并非简单的"外部对接"，而是深入内核的原生集成，Simpack借助其业界独有的Realtime求解器，可将完全参数化的高保真整车多体模型直接部署到Concurrent的RedHawk Linux实时操作系统与SIMulation Workbench（SimWB）实时仿真框架中，无需输出源代码、无需模型降阶、无需生成查找表，保证离线与实时使用的是同一套高保真模型，Simpack Realtime求解器直接由SimWB进行精准触发，并通过共享内存实现微秒级甚至纳秒级数据通讯。这也是区别于其他仿真平台通过TCP/UDP的方式对Simpack实时仿真的支持，有效解决了TCP/UDP的方式在长时间连续运行时容易出现数据吞吐异常、丢包或者抖动的问题。

Simpack模型在Concurrent Real-Time实时仿真平台上的部署非常简单，模型几乎不需要做太多调整，也无需降阶处理，可一键部署至平台上进行仿真测试。

Simpack RT Applications Cases – Automotive

在汽车领域，Concurrent Real-Time（CCRT）与达索系统SIMULIA Simpack通过原生深度集成，已成为整车多体动力学实时仿真与硬件在环（HiL）测试的主流组合。VI-grade与Concurrent Real-Time针对汽车行业推出了AutoHawk联合解决方案，可广泛应用于底盘与整车动力学开发、ADAS/自动驾驶HiL验证、驾驶模拟器及ECU测试台架等测试场景。

Simpack RT Applications Cases – Rail

在轨道交通领域，Concurrent Real-Time（CCRT）与达索系统SIMULIA Simpack的结合，为轨道车辆动力学提供了“高保真建模 + 硬实时运行”的完整闭环：Simpack Rail作为全球铁路系统动力学领域的领先多体仿真软件，可对从有轨电车、地铁到高速列车、磁浮车辆等各类车型进行整车建模，精确求解轮轨接触、曲线通过、道岔、传动与制动等强非线性动力学问题；凭借Concurrent Real-Time实时仿真平台强大的解算能力和实时性能，CCRT与Simpack的实时仿真方案广泛用于列车牵引/制动控制系统的硬件在环（HiL）验证、受电弓与悬挂等关键子系统的实时联合仿真，以及运行稳定性与乘坐舒适性的交互式评估，帮助主机厂在样车下线前完成控制策略与动力学性能的反复闭环验证，显著降低线路试验成本与安全风险。

Simpack RT Applications Cases – Wind Power

在风电领域，Concurrent Real-Time（CCRT）与达索系统SIMULIA Simpack的结合，为风电机组传动链与整机系统仿真提供了从离线动力学分析到硬实时测试验证的完整链路：Simpack Wind专长于高扭力密度集成传动链的动力学建模，可对叶轮、主轴、齿轮箱、发电机与变流控制构成的全传动链进行刚柔耦合仿真，精准预测齿轮啮合、轴承载荷与整机振动等关键性能。美国Clemson大学风机传动链测试设施（WTDTF）正是这一组合的标杆案例——其全尺寸机舱实时仿真实验室以RedHawk Linux与SimWB为核心，将SIMPACK与MATLAB/Simulink模型运行于Concurrent实时计算机，配合EtherCAT与反射内存I/O，让工程师在控制策略部署到真实机组之前，就能在硬件在环（HiL）环境中反复验证，并可实现稀遇风况的可重复测试，大幅提升测试效率与安全性。国内我们已经陆续为金风科技、哈电风能、上海电气等交付了多台实时仿真设备进行风电机组传动系统、偏航变桨系统等测试，为新一代大兆瓦机组的研发提供了坚实的实时验证底座。

为什么所有的Simpack实时仿真都在用Concurrent实时仿真机？的图10

总结

为什么所有的Simpack实时仿真都在用Concurrent实时仿真机？的图11

本次2026达索系统SIMULIA多体系统仿真用户日，Concurrent Real-Time工程师围绕Concurrent Real-Time的实时仿真平台以及与达索系统SIMULIA Simpack多体动力学仿真软件实时仿真的应用开展技术分享，从RedHawk Linux实时操作系统（认证系统响应时间低于5us）、SIMulation Workbench（SimWB）实时仿真框架，到iHawk多处理器平台与NightStar调试分析工具，Concurrent Real-Time（CCRT）构建了业界完整的硬实时仿真技术栈，并与达索系统SIMULIA Simpack实现深入内核的原生集成——Simpack Realtime使完全参数化的高保真多体模型无需代码生成、无需模型降阶，即可直接部署到CCRT平台，实现亚毫秒级实时仿真。这一组合已在三大高端装备领域充分验证：