Exponenta Banner

Translational Hard Stop

Двусторонний поступательный жесткий упор

расширьте все на странице
  • Библиотека:

  • Simscape / Библиотека Основы / Механическое устройство / Поступательные Элементы

Описание

Блок Translational Hard Stop представляет двусторонний механический поступательный жесткий упор, который ограничивает движение тела между верхними и нижними границами. Взаимодействие удара между ползунком и остановками принято, чтобы быть эластичным. Это означает, что остановка представлена как пружина, которая вступает в контакт с ползунком, когда разрыв очищен и выступает против проникновения ползунка в остановку с силой, линейно пропорциональной этому проникновению. Чтобы составлять энергетическое рассеяние и неэластичные эффекты, затухание введено как параметр блока, таким образом позволив составлять энергетическую потерю. Схематические показы идеализация механического поступательного жесткого упора приняты в блоке.

Основная модель жесткого упора, Full stiffness and damping applied at bounds, damped rebound, описан следующими уравнениями:

F={Kp⋅(x−gp)+Dp⋅vдля x≥gp0для gn<x<gpKn⋅(x−gn)+Dn⋅vдля x≤gn

v=dxdt

где

  • F является силой взаимодействия между ползунком и случаем.

  • g p является начальным разрывом между ползунком и верхней границей.

  • g n является начальным разрывом между ползунком и нижней границей.

  • x является положением ползунка.

  • K p является упругостью контакта в верхней границе.

  • K n является упругостью контакта в нижней границе.

  • D p является коэффициентом демпфирования в верхней границе.

  • D n является коэффициентом демпфирования в нижней границе.

  • v является скоростью ползунка.

  • t время.

В Full stiffness and damping applied at bounds, undamped rebound модель жесткого упора, уравнения содержат дополнительные условия, ge(v, 0) и le(v, 0). Эти условия гарантируют, что затухание не применяется на восстановление.

F={Kp⋅(x−gp)+Dp⋅v⋅ge(v,0)для x≥gp0для gn<x<gpKn⋅(x−gn)+Dn⋅v⋅le(v,0)для x≤gn

Реляционные функции ge (больше или равный) и le (меньше или равный), не генерируют нулевые пересечения, когда скорость изменяет знак. Для получения дополнительной информации смотрите Включение и Отключение Условий Пересечения нулем на Языке Simscape. Однако решатель обрабатывает ge и le функции как нелинейные. Поэтому, если simscape.findNonlinearBlocks указывает, что остальная часть вашей сети линейна или коммутируемая линейный, используйте Full stiffness and damping applied at bounds, damped rebound модель, чтобы улучшать производительность.

Модель жесткого упора по умолчанию, Stiffness and damping applied smoothly through transition region, damped rebound, добавляют две транзитных области к уравнениям, один в каждом связанном. В то время как ползунок перемещается через область перехода, блок гладко подъемы сила от нуля до полного значения. В конце области перехода применяются полная жесткость и затухание. На восстановлении и жесткость и ослабляющие силы гладко уменьшены назад, чтобы обнулить. Эти уравнения также используют ge и le реляционные функции, которые не производят нулевые пересечения.

Блок сориентирован от R до C. Это означает, что блок передает силу от порта R до порта C, когда разрыв преодолевается в положительном направлении.

Переменные

Чтобы установить приоритет и начальные целевые значения для переменных в блоках до симуляции, используйте вкладку Variables в диалоговом окне блока (или раздел Variables в блоке Property Inspector). Для получения дополнительной информации смотрите Приоритет Набора и Начальную Цель для Переменных в блоках.

Порты

Сохранение

развернуть все

Порт механической передачи сопоставил с ползунком, который перемещается между упорами установленный на случае.

Порт механической передачи сопоставлен со случаем.

Параметры

развернуть все

Разорвите между ползунком и верхней границей. Направление задано относительно системы локальной координаты с ползунком, расположенным в источнике. Положительное значение параметра задает разрыв между ползунком и верхней границей. Отрицательная величина устанавливает ползунок как проникающий в верхнюю границу.

Разорвите между ползунком и нижней границей. Направление задано относительно системы локальной координаты с ползунком, расположенным в источнике. Отрицательная величина параметра задает разрыв между ползунком и нижней границей. Положительные наборы значений ползунок как проникающий в нижнюю границу.

Этот параметр определяет свойства упругости сталкивающихся тел, когда ползунок поражает верхнюю границу. Чем больше значение параметра, тем меньше тела проникают друг в друга, более твердое, которым становится удар. Меньшее значение параметра вступает в контакт мягче, но обычно улучшает сходимость и вычислительный КПД.

Этот параметр определяет свойства упругости сталкивающихся тел, когда ползунок поражает верхнюю границу. Чем больше значение параметра, тем меньше тела проникают друг в друга, более твердое, которым становится удар. Меньшее значение параметра вступает в контакт мягче, но обычно улучшает сходимость и вычислительный КПД.

Этот параметр задает рассеивающееся свойство сталкивающихся тел, когда ползунок поражает верхнюю границу. Чем больше значение параметра, тем больше энергии рассеивается во время взаимодействия.

Этот параметр задает рассеивающееся свойство сталкивающихся тел, когда ползунок поражает нижнюю границу. Чем больше значение параметра, тем больше энергии рассеивается во время взаимодействия.

Выберите модель жесткого упора:

  • Stiffness and damping applied smoothly through transition region, damped rebound — Задайте область перехода, в которой сила масштабируется от нуля. В конце области перехода применяются полная жесткость и затухание. Эта модель имеет затухание, примененное на восстановление, но это ограничивается значением силы жесткости. В этом смысле затухание может уменьшать или устранить силу, обеспеченную жесткостью, но никогда не превышать его. Все уравнения являются гладкими и не производят нулевых пересечений.

  • Full stiffness and damping applied at bounds, undamped rebound — Эта модель имеет полную жесткость и затухание прикладного с ударом в верхних и нижних границах без затухания на восстановлении. Уравнения не производят нулевых пересечений, когда скорость изменяет знак, но существует основанный на положении нуль, пересекающийся в границах. Наличие никакого затухания на восстановлении помогает продвинуть ползунок мимо этого положения быстро. Эта модель имеет нелинейные уравнения.

  • Full stiffness and damping applied at bounds, damped rebound — Эта модель имеет полную жесткость и затухание прикладного с ударом в верхних и нижних границах с затуханием прикладного на восстановлении также. Уравнения переключаются линейные, но производят основанные на положении нулевые пересечения. Используйте эту модель жесткого упора если simscape.findNonlinearBlocks указывает, что это - блок, который препятствует тому, чтобы целая сеть была переключена линейная.

Область, где сила увеличена от нуля до полного значения. В конце области перехода применяются полная жесткость и затухание.

Зависимости

Enabled, когда параметр Hard stop model устанавливается на Stiffness and damping applied smoothly through transition region, damped rebound.

Примеры модели

Mechanical System with Translational Hard Stop

Механическая система с поступательным жестким упором

Две массы соединяются жестким упором. Масса 1 управляется Идеальным Скоростным Источником. Когда скоростной вход изменяет направление, Масса 2 останется в покое, пока Масса 1 не достигает другого конца обратной реакции, смоделированной Поступательным Жестким упором. Графический вывод смещения Массы 2 против смещения Массы 1 производит типичную петлю гистерезиса.

Открытая модель

Расширенные возможности

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

Смотрите также

| |

Представленный в R2007a

Документация Simscape
Поддержка