Коробка передач

Идеальная вращательная коробка передач

Библиотека:
Powertrain Blockset / Ходовая часть / Связи

Описание

Блок Gearbox реализует идеальную вращательную коробку передач. Блок использует инерцию механизма и ослабляющий, чтобы вычислить скоростной ответ на основу и входные крутящие моменты пары механизма последователя.

В экономии топлива и исследованиях эффективности трансмиссии, можно использовать блок Gearbox, чтобы смоделировать идеальную связь механизма и передачу степени между общими элементами автомобильной трансмиссии, такими как передачи, механизмы, муфты и дифференциалы.

Блок Gearbox использует эти уравнения, чтобы аппроксимировать динамику передачи.

$\begin{array}{l} {\dot{ω}}_{B} J_{B} = ω_{B} b_{B} + η N T_{F} \\ {\dot{ω}}_{F} J_{F} = ω_{F} b_{F} + η T_{F} \end{array}$

Это уравнение ограничений уменьшает систему до одной системы степени свободы.

$ω_{B} = N ω_{F}$

Чтобы выразить идеальную передачу крутящего момента, блок использует это отношение.

$η N T_{B} + T_{F} = 0$

Эффективность

Чтобы составлять эффективность блока, используйте параметр Efficiency factors. Эта таблица суммирует реализацию блока для каждой установки.

Установка Реализация

Установка	Реализация
`Constant`	Постоянная эффективность, которую можно установить с параметром Constant efficiency factor, eta.
`Driveshaft torque, temperature and speed`	Эффективность как функция основного входного крутящего момента механизма, температуры воздуха и скорости карданного вала. Используйте эти параметры, чтобы задать интерполяционную таблицу и точки останова: Efficiency lookup table, eta_tbl Efficiency torque breakpoints, Trq_bpts Efficiency speed breakpoints, omega_bpts Efficiency temperature breakpoints, Temp_bpts Для температуры воздуха вы можете также: Выберите Input temperature, чтобы создать входной порт. Установите значение параметров Ambient temperature, Tamb. Чтобы выбрать метод интерполяции, используйте параметр Interpolation method. Для получения дополнительной информации смотрите Методы интерполяции (Simulink).

Constant

Постоянная эффективность, которую можно установить с параметром Constant efficiency factor, eta.

Driveshaft torque, temperature and speed

Эффективность как функция основного входного крутящего момента механизма, температуры воздуха и скорости карданного вала. Используйте эти параметры, чтобы задать интерполяционную таблицу и точки останова:

Efficiency lookup table, eta_tbl
Efficiency torque breakpoints, Trq_bpts
Efficiency speed breakpoints, omega_bpts
Efficiency temperature breakpoints, Temp_bpts

Для температуры воздуха вы можете также:

Выберите Input temperature, чтобы создать входной порт.
Установите значение параметров Ambient temperature, Tamb.

Чтобы выбрать метод интерполяции, используйте параметр Interpolation method. Для получения дополнительной информации смотрите Методы интерполяции (Simulink).

Учет степени

Для учета степени блок реализует эти уравнения.

Сигнал шины			Описание	Переменная	Уравнения
`PwrInfo`	`PwrTrnsfrd` — Степень передается между блоками Положительные сигналы указывают на поток в блок Отрицательные сигналы указывают, вытекают из блока	`PwrBase`	Механическая энергия от основного вала	_PBase	$P_{B a s e} = η T_{B} ω_{B}$
		`PwrFlwr`	Механическая энергия от вала последователя	_PFlwr	$P_{F l w r} = η T_{F} ω_{F}$
	`PwrNotTrnsfrd` — Степень, пересекающая контур блока, но не переданный Положительные сигналы указывают на вход Отрицательные сигналы указывают на потерю	`PwrMechLoss`	Общие потери мощности	_Png	$\begin{array}{l} P_{n g} = - (P_{t} + P_{d}) + P_{s} \\ P_{t} = η T_{B} ω_{B} + η T_{F} ω_{F} \end{array}$
		`PwrDampLoss`	Потери мощности из-за затухания	_Pd	$P_{d} = - (b_{F} {\| ω_{F} \|}^{2} + b_{B} {\| ω_{B} \|}^{2})$
	`PwrStored` — Сохраненный тариф на энергоносители изменения Положительные сигналы указывают на увеличение Отрицательные сигналы указывают на уменьшение	`PwrStoredShft`	Изменение уровня сохраненной внутренней кинетической энергии	_Ps	$P_{s} = (ω_{B} {\dot{ω}}_{B} J_{B} + ω_{F} {\dot{ω}}_{F} J_{F})$

Уравнения используют эти переменные.

_TB	Основной входной крутящий момент механизма
_TF	Механизм последователя выходной крутящий момент
_ωB	Основной механизм угловая скорость
_ωF	Механизм последователя угловая скорость
_JB	Основной механизм вращательная инерция
_JF	Механизм последователя вращательная инерция
_bB	Основной механизм вращательное вязкое затухание
_bF	Механизм последователя вращательное вязкое затухание
N	Закрутите передаточное отношение передачи
η	Эффективность механизма
_Pt	Общая степень
_Pd	Потери мощности из-за затухания
_Ps	Изменение уровня сохраненной внутренней кинетической энергии

Порты

Входной параметр

развернуть все

`BTrq` — Основной входной крутящий момент механизма
`scalar`

Основной входной крутящий момент механизма, _TB, в N · m.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, для Port Configuration, выбирают Simulink.

`FTrq` — Механизм последователя выходной крутящий момент
`scalar`

Механизм последователя выходной крутящий момент, _TF, в N · m.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, для Port Configuration, выбирают Simulink.

`B` Основной механизм угловая скорость и крутящий момент
двухсторонний порт коннектора

Основной механизм угловая скорость, _ωB, в rad/s. Основной крутящий момент механизма, _TB, в N · m.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, для Port Configuration, выбирают Two-way connection.

`AirTemp` — Температура окружающего воздуха
`scalar`

Температура окружающего воздуха, _Tair, в K.

Зависимости

Создать этот порт:

Установите Efficiency factors на Driveshaft torque, speed and temperature.
Выберите Input ambient temperature.

Вывод

развернуть все

`Информация` Сигнал шины
шина

Сигнал шины, содержащий эти вычисления блока.

Сигнал			Описание	Переменная	Модули
Основа	`BaseTrq`		Основной входной крутящий момент механизма	_TB	N·
Основа	`BaseSpd`		Основной механизм угловая скорость	_ωB	rad/s
Flwr	`FlwrTrq`		Крутящий момент механизма последователя	_TF	N·
Flwr	`FlwrSpd`		Механизм последователя угловая скорость	_ωF	rad/s
PwrInfo	`PwrTrnsfrd`	`PwrBase`	Механическая энергия от основного вала	_PBase	W
	`PwrTrnsfrd`	`PwrFlwr`	Механическая энергия от вала последователя	_PFlwr	W
	`PwrNotTrnsfrd`	`PwrMechLoss`	Общие потери мощности механизма	_Png	W
	`PwrNotTrnsfrd`	`PwrDampLoss`	Потери мощности из-за затухания	_Pd	W
	`PwrStored`	`PwrStoredShft`	Изменение уровня сохраненной внутренней кинетической энергии	_Ps	W

`BSpd` — Введите механизм угловая скорость
`scalar`

Основной механизм угловая скорость, _ωB, в rad/s.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, для Port Configuration, выбирают Simulink.

`FSpd` — Выведите механизм угловая скорость
`scalar`

Механизм последователя угловая скорость, _ωF, в rad/s.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, для Port Configuration, выбирают Simulink.

`F` Выведите механизм угловая скорость и крутящий момент
двухсторонний порт коннектора

Механизм последователя угловая скорость, _ωF, в rad/s. Крутящий момент механизма последователя, _TF, в N · m.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, для Port Configuration, выбирают Two-way connection.

Параметры

развернуть все

Блокируйте опции

`Port Configuration` — Задайте настройку
`Simulink` (значение по умолчанию) | `Two-way connection`

Задайте конфигурацию порта.

Зависимости

Определение Simulink создает эти порты:

BSpd
FSpd
BTrq
FTrq

Определение Two-way connection создает эти порты:

`Efficiency factors` — Задайте настройку
`Constant` (значение по умолчанию) | `Driveshaft torque, speed and temperature`

Установка Реализация

Установка	Реализация
`Constant`	Постоянная эффективность, которую можно установить с параметром Constant efficiency factor, eta.
`Driveshaft torque, temperature and speed`	Эффективность как функция основного входного крутящего момента механизма, температуры воздуха и скорости карданного вала. Используйте эти параметры, чтобы задать интерполяционную таблицу и точки останова: Efficiency lookup table, eta_tbl Efficiency torque breakpoints, Trq_bpts Efficiency speed breakpoints, omega_bpts Efficiency temperature breakpoints, Temp_bpts Для температуры воздуха вы можете также: Выберите Input temperature, чтобы создать входной порт. Установите значение параметров Ambient temperature, Tamb. Чтобы выбрать метод интерполяции, используйте параметр Interpolation method. Для получения дополнительной информации смотрите Методы интерполяции (Simulink).

Constant

Постоянная эффективность, которую можно установить с параметром Constant efficiency factor, eta.

Driveshaft torque, temperature and speed

Efficiency lookup table, eta_tbl
Efficiency torque breakpoints, Trq_bpts
Efficiency speed breakpoints, omega_bpts
Efficiency temperature breakpoints, Temp_bpts

Для температуры воздуха вы можете также:

Выберите Input temperature, чтобы создать входной порт.
Установите значение параметров Ambient temperature, Tamb.

`Метод интерполяции` Метод
`Flat` (значение по умолчанию) | `Nearest` | `Linear point-slope` | `Linear Lagrange` | `Cubic spline`

Для получения дополнительной информации смотрите Методы интерполяции (Simulink).

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Efficiency factors на Driveshaft torque, speed and temperature.

`Output shaft rotates in same direction as input` — Вращение
`off` (значение по умолчанию) | `on`

Выберите, чтобы указать, что выходной вал вращается в том же направлении как вход.

`Input ambient temperature` — Создайте входной порт
`off` (значение по умолчанию) | `on`

Выберите, чтобы создать входной порт AirTemp для температуры окружающего воздуха.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Efficiency factors на Driveshaft torque, speed and temperature.

`Input to output gear ratio, N` — Отношение
`scalar`

Передаточное отношение основы последователю, безразмерное.

`Input shaft inertia, J1` — Инерция
`scalar`

Основная инерция вала, в kg · m^2.

`Output shaft inertia, J2` — Инерция
`scalar`

Инерция вала последователя, в kg · m^2.

`Input shaft damping, b1` — Затухание
`scalar`

Основывайте вязкое затухание вала в N · m· s/rad.

`Output shaft damping, b2` — Затухание
`scalar`

Последователь вязкое затухание вала, в N · m· s/rad.

`Input shaft initial velocity, w1_o` — Начальная скорость
`scalar`

Основная скорость начальной буквы вала, в rad/s.

Эффективность

`Constant efficiency factor, eta` — Эффективность
`1` (значение по умолчанию)

Постоянная эффективность, η.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Efficiency factors на Constant.

`Efficiency lookup table, eta_tbl` — Интерполяционная таблица
`M-by-N-by-L` массив

Безразмерный массив значений для эффективности как функция:

Крутящие моменты входа M
Скорость входа N
Температура воздуха L

Каждое значение задает эффективность для определенной комбинации крутящего момента, скорости и температуры. Размер массивов должен совпадать с размерностями, заданными крутящим моментом, скоростью и температурными векторами точки останова.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Efficiency factors на Driveshaft torque, speed and temperature.

`Efficiency torque breakpoints, Trq_bpts` — Закрутите точки останова
`1`-by-`M` вектор

Вектор входного крутящего момента, точек останова для эффективности, в N · m.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Efficiency factors на Driveshaft torque, speed and temperature.

`Efficiency speed breakpoints, omega_bpts` — Точки останова скорости
`1`-by-`N` вектор

Вектор скорости, точек останова для эффективности, в rad/s.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Efficiency factors на Driveshaft torque, speed and temperature.

`Efficiency temperature breakpoints, Temp_bpts` — Температурные точки останова
`1`-by-`L` вектор

Вектор температуры окружающей среды устанавливает точки останова для эффективности в K.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Efficiency factors на Driveshaft torque, speed and temperature.

`Air temperature, Tair` — Температура окружающего воздуха
`scalar`

Температура окружающего воздуха, _Tair, в K.

Зависимости

Включить этот параметр:

Установите Efficiency factors на Driveshaft torque, speed and temperature.
Очистите Input ambient temperature.

Документация

Коробка передач

Описание

Эффективность

Учет степени

Порты

Входной параметр

BTrq — Основной входной крутящий момент механизма scalar

Зависимости

FTrq — Механизм последователя выходной крутящий момент scalar

Зависимости

B Основной механизм угловая скорость и крутящий момент двухсторонний порт коннектора

Зависимости

AirTemp — Температура окружающего воздуха scalar

Зависимости

Вывод

Информация Сигнал шины шина

BSpd — Введите механизм угловая скорость scalar

Зависимости

FSpd — Выведите механизм угловая скорость scalar

Зависимости

F Выведите механизм угловая скорость и крутящий момент двухсторонний порт коннектора

Зависимости

Параметры

Блокируйте опции

Port Configuration — Задайте настройку Simulink (значение по умолчанию) | Two-way connection

Зависимости

Efficiency factors — Задайте настройку Constant (значение по умолчанию) | Driveshaft torque, speed and temperature

Метод интерполяции Метод Flat (значение по умолчанию) | Nearest | Linear point-slope | Linear Lagrange | Cubic spline

Зависимости

Output shaft rotates in same direction as input — Вращение off (значение по умолчанию) | on

Input ambient temperature — Создайте входной порт off (значение по умолчанию) | on

Зависимости

Input to output gear ratio, N — Отношение scalar

Input shaft inertia, J1 — Инерция scalar

Output shaft inertia, J2 — Инерция scalar

Input shaft damping, b1 — Затухание scalar

Output shaft damping, b2 — Затухание scalar

Input shaft initial velocity, w1_o — Начальная скорость scalar

Эффективность

Constant efficiency factor, eta — Эффективность 1 (значение по умолчанию)

Зависимости

Efficiency lookup table, eta_tbl — Интерполяционная таблица M-by-N-by-L массив

Зависимости

Efficiency torque breakpoints, Trq_bpts — Закрутите точки останова 1-by-M вектор

Зависимости

Efficiency speed breakpoints, omega_bpts — Точки останова скорости 1-by-N вектор

Зависимости

Efficiency temperature breakpoints, Temp_bpts — Температурные точки останова 1-by-L вектор

Зависимости

Air temperature, Tair — Температура окружающего воздуха scalar

Зависимости

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++ Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Смотрите также

Введенный в R2017a

Документация Powertrain Blockset

Поддержка

`BTrq` — Основной входной крутящий момент механизма
`scalar`

`FTrq` — Механизм последователя выходной крутящий момент
`scalar`

`B` Основной механизм угловая скорость и крутящий момент
двухсторонний порт коннектора

`AirTemp` — Температура окружающего воздуха
`scalar`

`Информация` Сигнал шины
шина

`BSpd` — Введите механизм угловая скорость
`scalar`

`FSpd` — Выведите механизм угловая скорость
`scalar`

`F` Выведите механизм угловая скорость и крутящий момент
двухсторонний порт коннектора

`Port Configuration` — Задайте настройку
`Simulink` (значение по умолчанию) | `Two-way connection`

`Efficiency factors` — Задайте настройку
`Constant` (значение по умолчанию) | `Driveshaft torque, speed and temperature`

`Метод интерполяции` Метод
`Flat` (значение по умолчанию) | `Nearest` | `Linear point-slope` | `Linear Lagrange` | `Cubic spline`

`Output shaft rotates in same direction as input` — Вращение
`off` (значение по умолчанию) | `on`

`Input ambient temperature` — Создайте входной порт
`off` (значение по умолчанию) | `on`

`Input to output gear ratio, N` — Отношение
`scalar`

`Input shaft inertia, J1` — Инерция
`scalar`

`Output shaft inertia, J2` — Инерция
`scalar`

`Input shaft damping, b1` — Затухание
`scalar`

`Output shaft damping, b2` — Затухание
`scalar`

`Input shaft initial velocity, w1_o` — Начальная скорость
`scalar`

`Constant efficiency factor, eta` — Эффективность
`1` (значение по умолчанию)

`Efficiency lookup table, eta_tbl` — Интерполяционная таблица
`M-by-N-by-L` массив

`Efficiency torque breakpoints, Trq_bpts` — Закрутите точки останова
`1`-by-`M` вектор

`Efficiency speed breakpoints, omega_bpts` — Точки останова скорости
`1`-by-`N` вектор

`Efficiency temperature breakpoints, Temp_bpts` — Температурные точки останова
`1`-by-`L` вектор

`Air temperature, Tair` — Температура окружающего воздуха
`scalar`

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.