Моделирование тупика муфты, Используя если блоки
Этот пример показывает, как использовать Если/Еще подсистемы, чтобы создать модель муфты. 'Если' подсистема моделирует динамику муфты в заблокированном положении, в то время как 'Еще' подсистема моделирует разблокированное положение. Один или другой включен с помощью блока 'If'. Точечные пунктирные линии от блока 'If' обозначают управляющие сигналы, которые используются, чтобы включить Если/Еще (или другое условное выражение) подсистемы.
Это - альтернатива модели муфты с активированными подсистемами - sldemo_clutch (откройте другую модель муфты).
Анализ и физика
Система муфты в этом примере состоит из двух пластин, которые передают крутящий момент между механизмом и передачей. Существует два отличных режима работы:
1) скольжение - эти две пластины имеют отличающиеся угловые скорости
2) тупик - эти две пластины вращаются вместе.
Обработка перехода между этими двумя режимами представляет собой проблему моделирования. Когда система теряет степень свободы на тупик, переданный крутящий момент проходит разрыв шага. Значение крутящего момента понижается от максимального значения, поддержанного способностью трения к значению, которое необходимо, чтобы сохранить две половины системы, вращающейся на том же уровне. Противоположный переход, пропуск независимо, аналогично сложен, когда крутящий момент, переданный пластинами муфты, превышает способность трения.
Примечание: можно найти детальный анализ этой системы, включая уравнения и схемы, в примере для модели муфты с активированными подсистемами.
Моделирование
Можно использовать следующие два метода для решения этой проблемы:
1) Вычислите крутящий момент муфты, переданный в любом случае, и используйте это значение непосредственно в модели
2) Используйте две различных динамических модели и переключатель между ними в подходящее время
Simulink® может смоделировать любой метод. В этом примере мы описываем симуляцию для второго метода. Переключение между двумя динамическими моделями должно быть выполнено с осторожностью, чтобы гарантировать, что инициализированные состояния новой модели сразу совпадают со значениями состояния до переключателя. В любом подходе Simulink упрощает точную симуляцию из-за ее способности распознать точные моменты, в которые происходят переходы между тупиком и скольжением.
Открытие модели и выполнение симуляции
Открыть этот тип модели sldemo_clutch_if в терминале MATLAB® (нажимают на гиперссылку, если вы используете Справку MATLAB).
Когда модель будет открыта, нажмите кнопку "Play" на образцовой панели инструментов, чтобы запустить симуляцию.
Рисунок 1: схема Верхнего уровня для модели муфты
Примечание: модель регистрирует соответствующие данные к рабочему пространству MATLAB в структуре под названием
sldemo_clutch_if_output. Регистрируемые сигналы имеют синий индикатор (см. модель). Читайте больше о Сигнале, Входящем в систему Справка Simulink.
'Если' блок
Блок 'If' использует сигнал LockedFlag переключиться между 'Заблокированными' и 'Разблокированными' подсистемами. Дважды щелкните по блоку 'If' по нему в модели, чтобы установить ее параметры (см. рисунок 2). LockedFlag представляет состояние муфты. LockedFlag = 1, если муфта заблокирована и LockedFlag = 0, если муфта разблокирована.
Рисунок 2: Установка, 'Если' параметры блоков
Другие блоки и подсистемы
Другие компоненты этой модели подобны используемым в модели муфты с активированными подсистемами (откройте другую модель муфты). См. подробное описание в Создании примера Модели Тупика Муфты.
Результаты
Входные параметры для этой модели эквивалентны для модели, которая использует активированные подсистемы (sldemo_clutch). Системные скорости ведут себя как показано в рисунке 3 ниже. Как ожидалось результаты, полученные из sldemo_clutch и sldemo_clutch_if, идентичны.
Рисунок 3: Угловые скорости механизма, автомобиля и вала для входных параметров по умолчанию
Закрытие модели
Закройте модель. Очистите сгенерированные данные.
Заключения
Этот пример показывает, как использовать 'Если' блоки в Simulink, чтобы смоделировать систему с топологическими разрывами. Это - альтернатива использованию активированных подсистем.