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前幾天，MATHCAD的某位女士曾經(jīng)和我聊過MATHCAD在中國的汽車產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用，在聊天之中我只能介紹一下背景和情況。不過我個人認(rèn)為這是一個非常好的工具，在以前的設(shè)計驗證之中，我曾經(jīng)用過很長的一段時間，也和美國的工程師和西班牙的工程師，共同去向GM和Renault寫過文檔，以驗證設(shè)計的合理性。所以我這里想寫篇文章，介紹一下這個工具，以及我對它的一些看法。而在我現(xiàn)在的工作之中，個人以為鋰電池的模型設(shè)計之中，可以考慮采用它作為BMS開發(fā)之中，電學(xué)模型的導(dǎo)入作為參考設(shè)計，想要進(jìn)一步做點什么，我個人覺得并不具備處理非常大量實驗數(shù)據(jù)的可行性。 1.MATHCAD誰在用 從PTC官方的兩份文件（Mathcad – Use Cases for Automotive，Mathcad Customer References）之中，可以看出汽車行業(yè)內(nèi)的用戶： 
我在網(wǎng)上能夠找到一些非電子的案例使用比如：Ex 5 Mass Balance Air & Fuel for Gasoline Auto Engine to Obtain Exhaust Gas Flow Rate 電子方面的使用在一些論文之中比較多： 1.Automotive Powertrain DC/DC Converter with 25kW/dm3 by using SiC Diodes High Efficiency Power Supply using new SiC devices 更有Delphi的專門的PPT介紹： Statistics and Reliability in Automotive Electronics Design Modeling & Automotive System Design 2.Mathcad在什么階段用？ 從項目開發(fā)時間來看，PTC自己的文檔之中給出了一個統(tǒng)計學(xué)的結(jié)果：
從以上的這張圖來看，主要在質(zhì)量管控（這應(yīng)該是使用它的統(tǒng)計和分析的功能）；概念設(shè)計、系統(tǒng)設(shè)計和細(xì)節(jié)設(shè)計三個階段，以及后期的驗證和測試的輔助工作階段，這部分內(nèi)容就是我以前用的非常多的。 從使用的方法來看，其實本質(zhì)上用的還是差異分析的方法來設(shè)計出來一個相對合理的結(jié)果，特別需要注意的是，狹義的最壞分析（WC）僅僅是其中一種方法。我在查閱很多的文檔的時候，也可以把WC分為一個廣義的WC方法（有點等同于容差分析）是包含極值分析法、RSS和蒙特卡洛三種，至于DOE這又是另外一個故事了。
3.曾經(jīng)寫過的文章 這里還是把以前的文章都翻出來，有助于整體的理解并保持一致。 a.電路分析文檔的注意點 b.電路分析文檔格式和Mathcad資源 c.使用MATHCAD進(jìn)行電路分析的小技巧_1 d.使用MATHCAD進(jìn)行電路分析的小技巧_2 e.容差分析與最壞分析、設(shè)計閾度與最壞分析、最壞分析由來和內(nèi)容 (Worst Case Analysis) 4.新的構(gòu)思 由于在國內(nèi)的特殊情況，使得老板覺得設(shè)計越快越好、成本越低越好、過程越簡單越好和人員越少越好，如果都要完成這幾個目標(biāo)，我覺得那中國的工程師就比國外同行強(qiáng)幾個檔次了，這顯然是不可能的。能做的，就是在使用足夠的軟件工具的基礎(chǔ)上，進(jìn)行質(zhì)量和成本的預(yù)測。想要節(jié)約返工費(fèi)用、BOM費(fèi)用和測試費(fèi)用，就是需要對設(shè)計的內(nèi)容進(jìn)行徹底的軟件評估，使用MATHCAD可以做這個事情。對一個汽車電子模塊而言，大概能做以下的事情： 1.概念設(shè)計的時候，去驗證系統(tǒng)的拓?fù)洌饕请娐吠負(fù)洌@點在未來的汽車功率化過程之中尤為關(guān)鍵。個人覺得充電機(jī)（AC-DC）、轉(zhuǎn)換器（DC-DC）、逆變器（Inverter）和高壓分配器（Power Distribute）幾個部件，拓?fù)涫菦Q定產(chǎn)品的特性的首要因素。 2.細(xì)節(jié)設(shè)計，選了芯片之后，完成原理圖，導(dǎo)出BOM的各個參數(shù)，然后就需要在MATHCAD中進(jìn)行各個功能部分的電路的設(shè)計工作，需要能夠搞定從BOM的 EXCEL中提取數(shù)據(jù)的功能，這個非常重要，可以保證在后期設(shè)計之中，不會出現(xiàn)元件變化而分析文件出現(xiàn)差異和脫離的情況出現(xiàn)。 3.結(jié)果傳遞，由于各個模塊內(nèi)容相關(guān)關(guān)聯(lián)，所以需要進(jìn)行各個文件之間的結(jié)果匯總和傳遞。這點MATHCAD之中有個比較完善的EXCEL導(dǎo)入和導(dǎo)出功能。 4. 實驗驗證前的分析工作：如果想要做個耐久和高溫實驗，由于樣件是通過一定順序進(jìn)行測試的（我看到EDN有位網(wǎng)友在抱怨做了跌落實驗之后做別的實驗，其實你只要設(shè)定好實驗分組和流程圖，完全可以杜絕這樣的情況），可以開辟一組實驗結(jié)果估計的文件，將各個文件的條件輸入后進(jìn)行結(jié)果預(yù)計，這樣可以避免出現(xiàn)不必要的樣件炮灰和測試費(fèi)用浪費(fèi)的情況發(fā)生。當(dāng)然，估計僅僅是估計，實驗的作用就是實踐，這是不能避免的。 寫這么多并不是廣告文章，以后我可能也會在我的臺式機(jī)上保留一個“學(xué)習(xí)”用的MATHCAD license，建議目前在學(xué)校的xdjm可以提前學(xué)著用一下，在汽車電子業(yè)內(nèi)的可以在家嘗試看看這個工具。如果有能力的話，可以找PTC的 Richard買個License啥的，呵呵。 |
