Документация

В командной строке MATLAB^® войти ssc_new. MATLAB открывает шаблон модели Simscape. Этот шаблон обеспечивает начальную точку для вашей модели Simscape Fluids. Вы будете использовать блоки и из Основы Simscape и из библиотек продукта Simscape Fluids. Сохраняйте модель часто, когда вы добавляете новые блоки.

От вкладки Simulation нажмите на Library Browser. От библиотеки Simscape> Foundation Library> Isothermal Liquid> Utilities перетащите блок Isothermal Liquid Properties (IL) к холсту модели. Используйте этот блок, чтобы задать физические свойства сетевой жидкости, включая ее плотность, вязкость и модуль объемной упругости. Используйте блок Isothermal Liquid Predefined Properties (IL) из библиотеки Fluids> Isothermal Liquid> Utilities, чтобы выбрать жидкость с этими свойствами, уже заданными.

Соедините блок Solver Configuration с блоком Isothermal Liquid Properties (IL) как показано на рисунке. Блок Solver Configuration обеспечивает настройки решателя Simscape для вашей модели. Смотрите Подготовку Решателей для Физических Моделей для получения дополнительной информации о выборе решателя.

Каждая топологически отличная физическая сеть требует блока решателя.

От Simscape> Foundation Library, перетащите эти блоки к холсту модели.

В качестве альтернативы дважды кликните на холсте модели и введите имя блока. Нажмите на имя блока в выпадающем списке, который, кажется, добавляет блок в холст.

Задайте настройку модели в каждом диалоговом окне блока путем двойного клика на значке блока:

Источник давления представляет насос постоянного давления. В диалоговом окне блока Pressure Source (IL), набор Source type к Constant. Введите 10e5 Па для Pressure differential.

Резервуар устанавливает экологические граничные условия. В блоке Reservoir (IL), набор Reservoir pressure specification к Specified pressure и Reservoir pressure к 0.2 MPa.

От библиотеки Simscape> Fluids перетащите эти блоки к холсту модели.

Привод преобразовывает энергию, произведенную источником давления в силу перевода. Распределительный клапан и привод клапана регулируют поток на привод.

Соедините блоки как показано на рисунке. Обратите внимание на то, что 3-Way Directional Valve (IL), Pressure Source (IL) и блоки Pressure Relief Valve (IL) основываются их связью с блоком Reservoir (IL).

Установите рабочие давления the Pressure Relief Valve (IL). В параметре Set pressure differential введите 50e5 Па. Это - давление, при котором клапан начинает открываться. В параметре Pressure regulation range, который описывает операционную область значений клапана, вводят 5e5 Па. Давление максимума предохранительного клапана является суммой давления набора и области значений регулирования.

В диалоговом окне блока 3-Way Directional Valve (IL), на вкладке P-A Orifice, устанавливает Spool position at maximum P-A orifice area на 0.01 m. Это - положение золотника клапана, когда путь к потоку P-A полностью открыт. На вкладке A-T Orifice, набор Spool position at maximum A-T orifice area к 0 m.

Параметр Spool travel between closed and open orifice на вкладке Model parameterization устанавливает расстояние, по которому оба отверстия открываются и близко. В этом значении закрываются оба отверстия.

В блоке Single-Acting Actuator (IL), набор Piston cross-sectional area к 0.001 ^m2.

От библиотеки Simscape> Foundation Library> Mechanical> Translational Elements добавьте блок Mechanical Translational Reference и соедините ее как показано на рисунке.

Это фиксирует механическое преобразование регистра Single-Acting Actuator (IL), который представлен портом C. Вал привода, представленный портом R, перемещается относительно этой ссылки.

От библиотеки Simscape> Foundation Library> Mechanical> Translational Elements перетащите эти блоки к холсту модели:

Соедините блоки как показано на рисунке.

Масса, элементы пружины и демпфера предоставляют базовой модели загрузки с принуждением, инерцией и затуханием.

От библиотеки Simulink> Sources перетащите Sine Wave к холсту. Это представляет различный сигнал системе управления, которая в свою очередь регулирует поток, полученный приводом.

От библиотеки Simscape> Utilities перетащите один блок PS-Simulink Converter. Чтобы преобразовать между физическими сигналами Simscape, которые двунаправлены, и Сигналы Simulink, которые однонаправлены, необходимо будет использовать блок Simulink-PS Converter или PS-Simulink Converter.

Соедините блок Sine Wave, блок Simulink-PS Converter, который уже находится на холсте и блоке Multiposition Valve Actuator последовательно, как показано на рисунке.

В диалоговом окне блока Sine Wave, установленном параметр Amplitude на 24. Это значение соответствует номинальному значению сигналов по умолчанию блока Multiposition Valve Actuator.

Перетащите блок Scope из библиотеки Simulink^® Sources. Блок Scope позволяет вам быстро смотреть результаты модели.

Соедините блок Single-Acting Actuator (IL), блок PS-Simulink Converter и блок Scope последовательно, как показано на рисунке.

Соедините выходную сторону блока Multiposition Valve Actuator, другого блока PS-Simulink Converter и блока Scope последовательно, как показано на рисунке.

Порт P блока Single-Acting Actuator (IL) выводит физический сигнал положения вала привода относительно Piston initial displacement.

Блок Multiposition Valve Actuator выводит физический сигнал расстояния открытия клапана относительно Initial position и Push-pin stroke.

Нажмите на любой блок в модели, например, блок Directional Valve (IL) С 3 путями. Во вкладке Simscape Block нажмите Log Data и выберите Log all Simscape data. Это позволяет вам исследовать значения переменных симуляции в Проводнике Результатов.

Во вкладке Simulink нажмите Run, чтобы запустить модель.

Во вкладке Debug нажмите Simscape> Variable Viewer. Переменное Средство просмотра показывает значения инициализации и приоритеты всех переменных модели. Можно поставить переменные цели и приоритеты во время инициализации для блоков с вкладкой Variables в диалоговом окне блока. Проверьте, что состояние всех переменных является зеленым.

Можно смотреть результаты симуляции несколькими способами. Для быстрой оценки модели используйте блоки Scope.

Дважды кликните на блоке Scope, соединенном с Multiposition Valve Actuator. Это показывает положение золотника клапана, которое установлено сигналом Multiposition Valve Actuator.

Увеличивание масштаб, существует маленький скачок в сигнале в начале второго пика.

Это может быть разрешено путем ограничения размера временного шага решателя:

Эта настройка будет использоваться в следующий раз, когда вы запускаете модель.

Дважды кликните на блоке Scope, соединенном с блоком Single-Acting Actuator (IL). График Scope показывает позицию вала функции давления в полости привода.

Кажется, что привод не полностью отвечает на сигнал, полученный от блока управления.

Экологическое давление задано в трех местах: в блоке Isothermal Liquid Properties (IL), в блоке Reservoir (IL), и в блоке Single-Acting Actuator (IL). В модели блок Reservoir (IL) установлен в 0,2 МПа, и другие два установлены в 0,101 МПа. В блоке Single-Acting Actuator (IL), набор Environment pressure specification к Specified pressure и набор Environment pressure к 0.2 MPa.

Сохраните и повторно выполните модель.

Проверяйте результаты с Проводником Результатов путем нажатия на любой блок, такие как блок Multiposition Valve Actuator, и выбора Results Explorer во вкладке Simscape Block.

Проводник Результатов показывает каждую переменную в модели, включая внутренние переменные, о которых не может сообщить блок Scope. Нажмите на опцию Single-Acting Actuator (IL) в левой панели. Это показывает график физического сигнала в порте P или положение вала привода. Щелкните плюс рядом с опцией, чтобы видеть переменные, регистрируемые для блока Single-Acting Actuator (IL).

График показывает положение вала в течение прошлых 3,5 секунд симуляции. Чтобы видеть положение вала по целой симуляции, выключите логарифмическое ограничение данных: