Boost Drive Shaft

Повысьте скорость карданного вала

Библиотека:
Powertrain Blockset / Движение / Компоненты Двигателя внутреннего сгорания / Повышение

Описание

Блок Boost Drive Shaft использует компрессор, турбину и внешние крутящие моменты, чтобы вычислить скорость карданного вала. Используйте блок для турбокомпрессоров модели и нагнетателей в модели механизма.

Можно задать эти настройки:

Турбокомпрессор — Подключение компрессор к турбине
- Двухсторонние порты для связей турбины и компрессора
- Опция, чтобы добавить внешне прикладной входной крутящий момент
Компрессор только — Подключение карданный вал к компрессору
- Двухсторонний порт для связи компрессора
- Внешне прикладной входной крутящий момент
Турбина только — Подключение карданный вал к турбине
- Двухсторонний порт для турбинной связи
- Внешне прикладной крутящий момент загрузки

Для Turbine only и Turbocharger настройки, блок изменяет турбинный крутящий момент с механическим КПД.

Уравнения

Блок Boost Drive Shaft применяет Второй Закон Ньютона для Вращения. Положительные крутящие моменты заставляют карданный вал ускоряться. Отрицательные крутящие моменты создают нагрузку и замедляют карданный вал.

Блок также вычисляет потери мощности из-за механической неэффективности.

Вычисление	Уравнения
Динамика вала	$\frac{d ω}{d t} = \frac{1}{J_{s h a f t}} (η_{m e c h} τ_{t u r b} + τ_{c o m p} + τ_{e x t})$ с начальной скоростью _ω0
Ограничение скорости	$ω_{m i n} \leq ω \leq ω_{m a x}$
Потери мощности	${\dot{W}}_{l o s s} = ω τ_{t u r b} (1 - η_{m e c h})$

Учет степени

Для учета степени блок реализует эти уравнения.

Сигнал шины			Описание	Уравнения
`PwrInfo`	`PwrTrnsfrd` — Степень передается между блоками Положительные сигналы указывают на поток в блок Отрицательные сигналы указывают, вытекают из блока	`PwrCmpsr`	Степень вала от компрессора	$τ_{c o m p} ω$
		`PwrTurb`	Степень вала от турбины	$τ_{t u r b} ω$
		`PwrExt`	Внешне поданное питание	$τ_{e x t} ω$
	`PwrNotTrnsfrd` — Степень, пересекающая контур блока, но не переданный Положительные сигналы указывают на вход Отрицательные сигналы указывают на потерю	`PwrMechLoss`	Потеря механической энергии	$- {\dot{W}}_{t u r b}$
	`PwrStored` — Сохраненный тариф на энергоносители изменения Положительные сигналы указывают на увеличение Отрицательные сигналы указывают на уменьшение	`PwrStoredDriveshft`	Изменение уровня во вращательной кинетической энергии	$(η_{m e c h} τ_{t u r b} + τ_{c o m p} + τ_{e x t}) ω$

Уравнения используют эти переменные.

ω	Скорость вала
ω0	Начальная скорость карданного вала
_ωmin	Минимальная скорость карданного вала
_ωmax	Максимальная скорость карданного вала
_Jshaft	Инерция вала
_ηmax	Механический КПД турбины
_τcomp	Крутящий момент компрессора
_τturb	Турбинный крутящий момент
_τext	Внешне прикладной крутящий момент.
${\dot{W}}_{l o s s}$	Потери мощности из-за механической неэффективности

Порты

Входной параметр

развернуть все

`Cmprs` — Крутящий момент компрессора
двухсторонний порт коннектора

Крутящий момент компрессора, _τcomp, в N · m.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, для параметра Configuration, выбирают Turbocharger или Compressor only.

`Turb` — Турбинный крутящий момент
двухсторонний порт коннектора

Турбинный крутящий момент, _τturb, в N · m.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, для параметра Configuration, выбирают Turbocharger или Turbine only.

`ExtTrq` — Внешне прикладной крутящий момент
`scalar`

Внешне прикладной крутящий момент, _τext, в N · m.

Зависимости

Для настроек турбокомпрессора, чтобы создать этот порт, устанавливают Additional torque input на External torque input.

Вывод

развернуть все

`Info` — Сигнал шины
шина

Сигнал шины, содержащий эти вычисления блока.

Сигнал			Описание	Модули
`DriveshftSpd`			Скорость вала	rad/s
`MechPwrLoss`			Потеря механической энергии	W
`ExtTrq`			Прикладной внешний крутящий момент	N·
`PwrInfo`	`PwrTrnsfrd`	`PwrCmpsr`	Степень вала от компрессора	W
		`PwrTurb`	Степень вала от турбины	W
		`PwrExt`	Внешне поданное питание	W
	`PwrNotTrnsfrd`	`PwrMechLoss`	Потеря механической энергии	W
	`PwrStored`	`PwrStoredDriveshft`	Изменение уровня во вращательной кинетической энергии	W

`Cmprs` — Скорость компрессора
двухсторонний порт коннектора

Скорость компрессора, ω, в rad/s.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, для параметра Configuration, выбирают Turbocharger или Compressor only.

`Turb` — Турбинная скорость
двухсторонний порт коннектора

Турбинная скорость, ω, в N · m.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, для параметра Configuration, выбирают Turbocharger или Turbine only.

Параметры

развернуть все

Блокируйте опции

`Configuration` — Задайте настройку
`Turbocharger` (значение по умолчанию) | `Turbine only` | `Compressor only`

Зависимости

Выбор Turbocharger или Compressor only создает Cmprs порт.
Выбор Turbocharger или Turbine only создает Turb порт.

`Additional torque input` — Задайте внешний вход крутящего момента
`External torque input` (значение по умолчанию) | `No external torque`

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите Turbocharger настройка.
Создать Trq порт, выберите External torque input.

`Shaft inertia, J_shaft` — Инерция
`1.55e-5` (значение по умолчанию) | `scalar`

Инерция вала, _Jshaft, в kg · м^2.

`Initial shaft speed, w_0` — Скорость
1000 (значение по умолчанию) | `scalar`

Начальная скорость карданного вала, _ω0, в rad/s.

`Min shaft speed, w_min` — Скорость
100 (значение по умолчанию) | `scalar`

Минимальная скорость карданного вала, _ωmin, в rad/s.

`Max shaft speed, w_max` — Скорость
20000 (значение по умолчанию) | `scalar`

Максимальная скорость карданного вала, _ωmax, в rad/s.

`Turbine mechanical efficiency, eta_mech` Эффективность
0.95 (значение по умолчанию) | `scalar`

Механический КПД турбины _ηmax.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите Turbocharger или Turbine only настройка.

Примеры модели

Conventional Vehicle Reference Application

Пример готовых узлов автомобиля с бензиновым двигателем

Симулируйте полную модель транспортного средства с двигателем внутреннего сгорания, передачей и сопоставленными алгоритмами управления трансмиссии. Используйте в анализе соответствия трансмиссии и выборе компонента, управлении и диагностическом проекте алгоритма и оборудовании в цикле (HIL) тестирование.

Открытый пример

Документация

Boost Drive Shaft

Описание

Уравнения

Учет степени

Порты

Входной параметр

`Cmprs` — Крутящий момент компрессора
двухсторонний порт коннектора

Зависимости

`Turb` — Турбинный крутящий момент
двухсторонний порт коннектора

Зависимости

`ExtTrq` — Внешне прикладной крутящий момент
`scalar`

Зависимости

Вывод

`Info` — Сигнал шины
шина

`Cmprs` — Скорость компрессора
двухсторонний порт коннектора

Зависимости

`Turb` — Турбинная скорость
двухсторонний порт коннектора

Зависимости

Параметры

Блокируйте опции

`Configuration` — Задайте настройку
`Turbocharger` (значение по умолчанию) | `Turbine only` | `Compressor only`

Зависимости

`Additional torque input` — Задайте внешний вход крутящего момента
`External torque input` (значение по умолчанию) | `No external torque`

Зависимости

`Shaft inertia, J_shaft` — Инерция
`1.55e-5` (значение по умолчанию) | `scalar`

`Initial shaft speed, w_0` — Скорость
1000 (значение по умолчанию) | `scalar`

`Min shaft speed, w_min` — Скорость
100 (значение по умолчанию) | `scalar`

`Max shaft speed, w_max` — Скорость
20000 (значение по умолчанию) | `scalar`

`Turbine mechanical efficiency, eta_mech` Эффективность
0.95 (значение по умолчанию) | `scalar`

Зависимости

Примеры модели

Пример готовых узлов автомобиля с бензиновым двигателем

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Введенный в R2017a

Документация Powertrain Blockset

Поддержка

Документация

Boost Drive Shaft

Описание

Уравнения

Учет степени

Порты

Входной параметр

Cmprs — Крутящий момент компрессора двухсторонний порт коннектора

Зависимости

Turb — Турбинный крутящий момент двухсторонний порт коннектора

Зависимости

ExtTrq — Внешне прикладной крутящий момент scalar

Зависимости

Вывод

Info — Сигнал шины шина

Cmprs — Скорость компрессора двухсторонний порт коннектора

Зависимости

Turb — Турбинная скорость двухсторонний порт коннектора

Зависимости

Параметры

Блокируйте опции

Configuration — Задайте настройку Turbocharger (значение по умолчанию) | Turbine only | Compressor only

Зависимости

Additional torque input — Задайте внешний вход крутящего момента External torque input (значение по умолчанию) | No external torque

Зависимости

Shaft inertia, J_shaft — Инерция 1.55e-5 (значение по умолчанию) | scalar

Initial shaft speed, w_0 — Скорость1000 (значение по умолчанию) | scalar

Min shaft speed, w_min — Скорость100 (значение по умолчанию) | scalar

Max shaft speed, w_max — Скорость20000 (значение по умолчанию) | scalar

Turbine mechanical efficiency, eta_mech Эффективность0.95 (значение по умолчанию) | scalar

Зависимости

Примеры модели

Пример готовых узлов автомобиля с бензиновым двигателем

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Введенный в R2017a

Документация Powertrain Blockset

Поддержка

`Cmprs` — Крутящий момент компрессора
двухсторонний порт коннектора

`Turb` — Турбинный крутящий момент
двухсторонний порт коннектора

`ExtTrq` — Внешне прикладной крутящий момент
`scalar`

`Info` — Сигнал шины
шина

`Cmprs` — Скорость компрессора
двухсторонний порт коннектора

`Turb` — Турбинная скорость
двухсторонний порт коннектора

`Configuration` — Задайте настройку
`Turbocharger` (значение по умолчанию) | `Turbine only` | `Compressor only`

`Additional torque input` — Задайте внешний вход крутящего момента
`External torque input` (значение по умолчанию) | `No external torque`

`Shaft inertia, J_shaft` — Инерция
`1.55e-5` (значение по умолчанию) | `scalar`

`Initial shaft speed, w_0` — Скорость
1000 (значение по умолчанию) | `scalar`

`Min shaft speed, w_min` — Скорость
100 (значение по умолчанию) | `scalar`

`Max shaft speed, w_max` — Скорость
20000 (значение по умолчанию) | `scalar`

`Turbine mechanical efficiency, eta_mech` Эффективность
0.95 (значение по умолчанию) | `scalar`

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