Программное обеспечение Simscape™ Fluids™ дает вам несколько способов моделировать и анализировать гидравлическую мощность и системы управления в среде Simulink®. Выполнение гидравлической симуляции подобно выполнению симуляции любой другой модели Simscape. Смотрите Настольную Симуляцию (Simscape) для обсуждения следующих тем:
Объяснение того, как программное обеспечение Simscape Fluids подтверждает и моделирует модель
Специфические особенности использования команд линеаризации Simulink в моделях Simscape Fluids
Генерация кода для моделей Simscape Fluids
Ограничения и ограничения на использование инструментов Simulink в моделях Simscape Fluids
Всеми этими аспектами симуляции моделей Simscape Fluids является точно то же самое что касается моделей Simscape.
Программное обеспечение Simscape Fluids поддерживает все непрерывно-разовые решатели, которые поддерживает Simscape. Для получения дополнительной информации смотрите Подготовку Решателей для Физических Моделей (Simscape).
Можно выбрать любой из поддерживаемых решателей для выполнения симуляции Simscape Fluids. Решатели переменного шага, ode23t и ode15s, рекомендуются для большинства приложений, потому что они запускаются быстрее и работают лучше на системы с областью значений и быстро и медленная динамика.
Чтобы использовать программное обеспечение Simulink Coder™, чтобы сгенерировать автономный C или Код С++ из вашей модели, необходимо использовать решатель ode14x. Для получения дополнительной информации о генерации кода, смотрите Генерацию кода (Simscape).
Чтобы обменять точность и время симуляции, настройте один или несколько следующих параметров:
Relative tolerance (в диалоговом окне Configuration Parameters)
Absolute tolerance (в диалоговом окне Configuration Parameters)
Max step size (в диалоговом окне Configuration Parameters)
Constraint Residual Tolerance (в диалоговом окне Блока Configuration Решателя)
В большинстве случаев значения допуска по умолчанию приводят к точным результатам, не жертвуя ненужным временем симуляции. Значением параметров, которое, скорее всего, будет несоответствующим для вашей симуляции, является Max step size, потому что значение по умолчанию, auto, зависит от симуляции, запускаются и времена остановки, а не от суммы, которой сигналы изменяются во время симуляции. Если вы обеспокоены решателем, пропускающим значительное поведение, изменяете параметр, чтобы препятствовать тому, чтобы решатель сделал слишком большой шаг.
Документация Simulink описывает следующие параметры более подробно и обеспечивает советы о том, как настроить их:
Относительный допуск (Simulink)
Абсолютный допуск (Simulink)
Размер шага Max (Simulink)
Страница с описанием Блока Configuration Решателя объясняет, когда настроить значение параметров Constraint Residual Tolerance.
Модели Sometimes Simscape Fluids могут отобразить физически недосягаемые значения во время симуляции из-за неисправности в модели. В целом симуляция не останавливается, если одна или несколько переменных принимают нефизические значения, такие как манометрические давления ниже –1 панели, отрицательной величины жидкого объема в водохранилище, и так далее. Объяснение - то, что в конце симуляции пользователь знает степень неисправности, а не только того, что водохранилище нуждается в жидкости или ниже уровня испарения существует перепад давления.
Если вы видите, что ваша модель отображает физически недосягаемые значения во время симуляции, необходимо анализировать модель и итеративно изменить проект, чтобы сгладить неисправности.
Можно установить модели или предупреждать или прекращать моделировать с ошибкой, когда абсолютное давление в гидравлической камере падает ниже абсолютного нуля. Поведение по умолчанию должно остановить симуляцию с ошибкой. Можно изменить это при помощи блока Hydraulic Fluid или блока Custom Hydraulic Fluid, соединенного с циклом, и иметь симуляцию, продолжают предупреждение. Смотрите страницы с описанием блока для деталей.
Симуляции Simscape Fluids могут остановиться перед завершением с одним или несколькими сообщениями об ошибке. Для обсуждения типичных ошибочных типов и фиксирующих ошибку стратегий, смотрите Ошибки Симуляции Поиска и устранения проблем (Simscape). Следующие методы поиска и устранения неисправностей характерны для моделей Hydraulic:
Рассмотрите настройку модели. Если ваше сообщение об ошибке содержит список блоков, посмотрите на эти блоки сначала. Также ищите:
Неправильные связи — Проверяют, что модель целесообразна как гидравлическая система. Например, ищите аккумуляторы, соединенные с выходом насоса без запорных клапанов; цилиндры соединились друг против друга, так, чтобы они попытались переместиться в противоположные направления; распределительные клапаны обойдены огромным отверстием и так далее.
Неправильное использование гидравлических элементов — блоки Simscape Fluids моделирует их соответствующие гидравлические модули в определенных пределах. Например, Идеальный Исходный блок Давления может моделировать насос только, когда давление остается постоянным (см. Блоки питания Моделирования). Точно так же блок Pressure Relief Valve является установившимся представлением действительного клапана. Блок может показать неправильное поведение, если это помещается в неправильную среду. Всегда проверяйте валидность модели для конкретной среды и целей симуляции.
Избегайте фрагментов системы, изолируемой от основной системы. Изолированная или "зависающая" часть системы могла влиять на вычислительную эффективность и даже вызвать отказ вычисления. Используйте параметр Leakage Area, введенный именно с этой целью, чтобы поддержать числовую целостность схемы. Этот параметр присутствует во всех блоках распределительного клапана, клапане регулировки давления и блоках клапана контроля потока и большинстве переменных отверстий.
Избегайте "сухих" узлов в гидравлической системе. Путем добавления гидравлической камеры в узел можно значительно улучшить сходимость и вычислительную эффективность модели. Добавление камеры добавляет степень свободы. Путем добавления камеры вы заменяете комплексное алгебраическое ограничение (сухой узел) динамическим ограничением. В Механической области это похоже заменяющий идеальную коробку передач на коробку передач, которая включает соответствие (пружина и демпфер). Гидравлическая камера представлена блоком Constant Volume Hydraulic Chamber в библиотеке Simscape Hydraulic Elements.
MathWorks рекомендует, чтобы вы создали, моделировали и протестировали свою модель инкрементно. Запустите с идеализированной, упрощенной модели своей системы, моделируйте ее, проверьте, что она работает способ, которым вы ожидали. Затем инкрементно сделайте свои образцовые более реалистические, включающие эффекты, такие как жидкая сжимаемость, жидкая инерция и другие вещи, которые описывают явления реального мира. Моделируйте и протестируйте свою модель на каждом инкрементном шаге. Используйте подсистемы, чтобы получить иерархию модели, и моделировать и протестировать ваши подсистемы отдельно прежде, чем протестировать целую настройку модели. Этот подход помогает вам сохранить свои модели хорошо организованными и облегчает диагностировать их.