Программное обеспечение Simscape™ Fluids™ дает вам несколько способов симулировать и анализировать гидравлическую мощность и системы управления в среде Simulink®. Выполнение гидравлической симуляции похоже на выполнение симуляции любой другой модели Simscape. Смотрите Настольную Симуляцию (Simscape) для обсуждения следующих тем:
Объяснение того, как программное обеспечение Simscape Fluids подтверждает и симулирует модель
Специфические особенности использования команд линеаризации Simulink в моделях Simscape Fluids
Генерация кода для моделей Simscape Fluids
Ограничения и пределы использования 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 решатели непрерывного времени, 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 код C or C++ из вашей модели, необходимо использовать ode14x решатель. 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 Solver Configuration)
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 приводит рекомендации в том, как их настроить:
Относительный допуск (Simulink)
Абсолютный допуск (Simulink)
Размер шага Max (Simulink)
Страница с описанием блока Solver Configuration объясняет, когда настроить значение параметров Constraint Residual Tolerance.
Модели Sometimes Simscape Fluids могут отобразить физически недосягаемые значения в процессе моделирования из-за неисправности в модели. В общем случае симуляция не останавливается, если одна или несколько переменных принимают нефизические значения, такие как абсолютные давления ниже –1 панели, отрицательной величины объема жидкости в резервуаре, и так далее. Объяснение - то, что в конце симуляции пользователь знает степень неисправности, а не только того, что резервуар нуждается в жидкости или ниже уровня испарения существует перепад давления.
Если вы видите, что ваша модель отображает физически недосягаемые значения в процессе моделирования, необходимо анализировать модель и итеративно изменить проект, чтобы сгладить неисправности.
Можно установить модели или предупреждать или прекращать симулировать с ошибкой, когда абсолютное давление в гидравлической емкости 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 типовых ошибочных типов и фиксирующих ошибку стратегий, смотрите Ошибки Симуляции Поиска и устранения проблем (Simscape). Следующие методы поиска и устранения неисправностей характерны для моделей Hydraulic:
Проверьте настройку модели. Если ваше сообщение об ошибке содержит список блоков, сначала проверьте эти блоки. Также проверьте:
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 исключены огромным отверстием и так далее.
Неправильное использование гидравлических элементов — блоки Simscape Fluids моделирует их соответствующие гидравлические модули в определенных пределах. Например, блок Ideal Pressure Source может симулировать насос только, когда давление остается постоянным (см. Блоки питания Моделирования). Точно так же блок Pressure Relief Valve является установившимся представлением реального клапана. Блок может предоставить неправильное поведение, если это помещается в неправильное окружение. 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 вычислительный КПД и даже вызвать отказ расчета. Используйте параметр Leakage Area, введенный именно с этой целью, чтобы обеспечить вычислительную целостность схемы. Этот параметр присутствует во всех блоках распределительного клапана, клапане регулировки давления и блоках клапана контроля потока и большинстве отверстий переменного сечения.
Избегайте "сухих" узлов в гидравлической системе. Путем добавления гидравлической емкости в узел можно значительно улучшить сходимость и вычислительный КПД модели. Добавление емкости добавляет степень свободы. Путем добавления емкости вы заменяете комплексное алгебраическое ограничение (сухой узел) динамическим ограничением. В Механике это похоже на замену идеальной коробки передач на коробку передач, которая включает податливость (пружина и демпфер). Гидравлическая емкость представлена блоком Constant Volume Hydraulic Chamber в библиотеке Simscape Hydraulic Elements.
MathWorks рекомендует создание, моделирование и тестирование Вашей модель пошагово. Начните с идеализированной, упрощенной модели своей системы, промоделируйте ее, проверьте, что она работает должным образом. Затем пошагово улучшайте свои модели более реалистичными эффектами, такие как сжимаемость, инерционность жидкости, а также другие вещи, описывающие явления реального мира. Моделируйте и проверяйте свою модель на каждом инкрементном шаге. Используйте подсистемы, чтобы получить иерархию модели, поскольку моделировать и тестировать Ваши подсистемы отдельно проще, чем тестировать настройку модели в целом. Этот подход поможет Вам сохранить свои модели хорошо организованными и облегчит их диагностику.