Active Differential
Шпора или планетарный активный дифференциал
Описание
Блок Active Differential реализует активный дифференциал с учетом передачи степени от передачи до осей. Блок моделирует активный дифференциал как открытый дифференциал, связанный или с цилиндрическим или с планетарным набором дифференциала. Блок использует внешние сигналы давления отрегулировать давление муфты, чтобы или убыстриться или замедлить каждое вращение оси.
Используйте блок в оборудовании в цикле (HIL) и рабочих процессах оптимизации, чтобы динамически связать карданный вал с осями колеса, когда это необходимо, чтобы направить крутящий момент передачи к определенной оси. Для подробных передних исследований управления колеса используйте блок, чтобы связать карданный вал с универсальными соединениями. Блок подходит, чтобы использовать в уровне системы исследования управления с обратной связью, например, устойчивость отклонения от курса и векторизацию крутящего момента. Все параметры являются настраиваемыми.
Чтобы задать активный дифференциал, откройте параметры Active Differential и задайте Active differential type.
Установка | Блокируйте реализацию |
|---|
Spur gears, superposition clutches | Муфты находятся в суперпозиции через систему механизма с тремя бандами и дифференциальный случай |
Double planetary gears, stationary clutches | Муфты фиксируются поставщику услуг и осям через двойные планетарные наборы механизма |
Используйте параметр Open Differential Crown wheel (ring gear) located, чтобы задать открывать дифференциальное отделение, любого налево или направо от средней линии.
В зависимости от доступных данных, чтобы задать метод, чтобы связать различные крутящие моменты применился к осям, используйте параметр Slip Coupling Coupling type.
Установка | Блокируйте реализацию |
|---|
Pre-loaded ideal clutch | Крутящий момент, смоделированный как сухая муфта с постоянными коэффициентами трения |
Slip speed dependent torque data | Крутящий момент определил из интерполяционной таблицы, которая является функцией давления муфты и скорости промаха |
Блок Active Differential не включает контроллер или внешнюю динамику привода муфты. Используйте эту информацию, чтобы контролировать входное давление муфты. Информационная шина содержит скорости промаха в муфте 1, Δωcl1 и муфта 2, Δωcl2.
Введите крутящий момент оси | Δωcl1 | Δωcl2 | Введите давление муфты |
|---|
Положительная ось 1 крутящий момент | > 0 | Нет данных | Увеличьте муфту 1 давление |
Положительная ось 1 крутящий момент | < 0 | Нет данных | Расцепите муфту 1 и 2 |
Положительная ось 2 крутящих момента | Нет данных | > 0 | Увеличьте муфту 1 давление |
Положительная ось 2 крутящих момента | Нет данных | < 0 | Расцепите муфту 1 и 2 |
Дифференциалы
Блок Active Differential реализует эти уравнения, чтобы представлять механический динамический ответ для суперпозиции и стационарных настроек муфты. Чтобы определить передаточные отношения, блок использует скорость муфты и количество зубов для каждой пары механизма. Допустимое различие в скорости колеса (AWSD) ограничивает различие в скорости колеса для положительного крутящего момента.
Механический динамический ответ | Уравнения |
|---|
Муфты суперпозиции и цилиндрический левередж | Стационарные муфты и планетарный левередж |
|---|
Коронуйте механизм |
|
|
Ось 1 |
|
|
Ось 2 |
|
|
Передаточные отношения |
|
|
Ограничения жесткого соединения |
|
|
Допустимое различие в скорости колеса (AWSD) |
|
|
Муфты суперпозиции и цилиндрический левереджЭти рисунки муфты суперпозиции показывают, что настройка муфты и схематичный для крутящего момента передает левому колесу.
Стационарные муфты и планетарный левереджРисунки показывают стационарную настройку муфты и схематичный.
Подсуньте связь
И для идеальной муфты и для настроек скорости промаха, связь промаха является функцией давления муфты и скорости промаха. Скорость промаха зависит от скорости промаха в каждом из интерфейсов муфты.
Идеальная муфтаИдеальная модель связи муфты использует скорость промаха оси, давление муфты и трение, чтобы вычислить крутящий момент муфты. Коэффициент трения является функцией скорости промаха.
Чтобы вычислить общую силу муфты, блок использует эффективный радиус, давление муфты и усилие предварительной нагрузки муфты.
Радиусы диска определяют эффективный радиус муфты, по которому действует сила муфты.
Скорость промахаЧтобы вычислить крутящий момент муфты, модель связи скорости промаха использует данные о крутящем моменте, которые являются функцией скорости промаха и давления муфты. Скорости вращения осей определяют скорость промаха.
Уравнения используют эти переменные.
| Aeff | Эффективная область давления муфты |
| bd | Коронуйте механизм линейное вязкое затухание |
| b1, b2 | Ось 1 и 2 линейных вязких затухания, соответственно |
| Fc, FT | Сожмите усилие предварительной нагрузки и общую силу, соответственно |
| Jd | Поставщик услуг вращательная инерция |
| Jgc | Механизм с тремя бандами вращательная инерция |
| Jc1, Jc2 | Планетарный поставщик услуг 1 и 2 вращательной инерции, соответственно |
| Jr1, Jr2 | Планетарный кольцевой механизм 1 и 2 вращательной инерции, соответственно |
| Js1, Js2 | Планетарный механизм солнца 1 и 2 вращательной инерции, соответственно |
| J1, J2 | Ось 1 и 2 вращательной инерции, соответственно |
| N | Передаточное отношение поставщика услуг к карданному валу |
| Nd | Количество дисков |
| Ns1, Ns2 | Сожмите 1 и 2 передаточных отношения поставщика услуг к шпоре, соответственно |
| Np1, Np2 | Планетарное 1 и 2 передаточных отношения поставщика услуг к оси, соответственно |
| P1, P2 | Сожмите 1 и 2 давления, соответственно |
| Reff | Эффективный радиус муфты |
| Ri, Ro | Кольцевой диск внутренний и внешний радиус, соответственно |
| Tc | Сожмите крутящий момент |
| Tcl1, Tcl2 | Сожмите 1 и 2 связывающихся крутящих момента, соответственно |
| Td | Крутящий момент карданного вала |
| T1, T2 | Ось 1 и 2 крутящих момента, соответственно |
| Ti | Ось внутренний крутящий момент сопротивления |
| Ti1, Ti2 | Ось 1 и 2 внутренних крутящих момента сопротивления |
| ωd | Скорость вращения карданного вала |
| ϖ | Подсуньте скорость |
| ω1, ω2 | Ось 1 и 2 скорости вращения, соответственно |
Δωcl1, Δωcl2 | Сожмите 1 и 2 скорости промаха в интерфейсе, соответственно |
ωcl1, ωcl2 | Сожмите 1 и 2 скорости вращения, соответственно |
| μ | Сожмите коэффициент трения |
| zi | Количество зубов на механизме i |
Порты
Входные параметры
развернуть все
Prs1 — Сожмите 1 давление
scalar
Сожмите 1 давление, P1, в Па.
Prs2 — Сожмите 2 давления
scalar
Сожмите 2 давления, P2, в Па.
DriveshftTrq — Крутящий момент карданного вала
scalar
Примененный входной крутящий момент, Td, обычно от карданного вала механизма, в N · m.
Axl1Trq — Крутящий момент
scalar
Ось 1 крутящий момент, T1, в N · m.
Axl2Trq — Крутящий момент
scalar
Ось 2 крутящих момента, T2, в N · m.
Вывод
развернуть все
Info — Сигнал шины
шина
Сигнал шины, содержащий эти вычисления блока.
| Сигнал | Описание | Модули |
|---|
Driveshft
| DriveshftTrq
| Крутящий момент карданного вала | N· |
DriveshftSpd
| Скорость вращения карданного вала | рад/с |
Axl1
| Axl1Trq
| Ось 1 крутящий момент | N· |
Axl1Spd
| Ось 1 скорость вращения | рад/с |
Axl2
| Axl2Trq
| Ось 2 крутящих момента | N· |
Axl2Spd
| Ось 2 скорости вращения | рад/с |
Cplng
| CplngTrq1
| Сожмите 1 связывающийся крутящий момент | N· |
CplngTrq2
| Сожмите 2 связывающихся крутящих момента | N· |
CplngSlipSpd1 | Сожмите 1 скорость промаха | рад/с |
CplngSlipSpd2 | Сожмите 2 скорости промаха | рад/с |
CplngPrs1 | Сожмите 1 входное давление | Па |
CplngPrs2 | Сожмите 2 входных давления | Па |
DriveshftSpd — Скорость вращения
scalar
Скорость вращения карданного вала, ωd, в rad/s.
Axl1Spd — Скорость вращения
scalar
Ось 1 скорость вращения, ω1, в rad/s.
Axl2Spd — Скорость вращения
scalar
Ось 2 скорости вращения, ω2, в rad/s.
Параметры
развернуть все
Активный дифференциал
Active differential type — Дифференциал
Spur gears, superposition clutches (значение по умолчанию) | Double planetary gears, stationary clutches
Задайте тип активного дифференциала.
Установка | Блокируйте реализацию |
|---|
Spur gears, superposition clutches | Муфты находятся в суперпозиции через систему механизма с тремя бандами и дифференциальный случай |
Double planetary gears, stationary clutches | Муфты фиксируются поставщику услуг и осям через двойные планетарные наборы механизма |
Clutch 1 to differential case gear ratio, Ns1 — Сожмите передаточное отношение с 1 шпорой
.875 (значение по умолчанию) | scalar
Сожмите 1 поставщику услуг цилиндрическое передаточное отношение, Ns1, безразмерный.
Зависимости
Чтобы включить цилиндрические параметры механизма, выберите Spur gears, superposition clutches для параметра Active differential type.
Clutch 2 to differential case gear ratio, Ns2 — Сожмите передаточное отношение с 2 шпорами
1.125 (значение по умолчанию) | scalar
Сожмите 2 поставщику услуг цилиндрических передаточных отношения, Ns2, безразмерный.
Зависимости
Чтобы включить цилиндрические параметры механизма, выберите Spur gears, superposition clutches для параметра Active differential type.
Three-gang gear inertia, Jgc — Вращательная инерция
.003 (значение по умолчанию) | scalar
Механизм с тремя бандами вращательная инерция, Jgc, в kg · м^2.
Зависимости
Чтобы включить цилиндрические параметры механизма, выберите Spur gears, superposition clutches для параметра Active differential type.
Axle 1 planetary carrier to axle gear ratio, Np1 — Планетарное 1 передаточное отношение поставщика услуг
1.125 (значение по умолчанию) | scalar
Планетарное 1 передаточное отношение поставщика услуг к оси, Np1, безразмерный.
Зависимости
Чтобы включить планетарные параметры механизма, выберите Double planetary gears, stationary clutches для параметра Active differential type.
Axle 1 sun gear inertia, Js1 — Планетарная 1 инерция механизма солнца
.001 (значение по умолчанию) | scalar
Планетарная 1 инерция механизма солнца, Js1, в kg · м^2.
Зависимости
Чтобы включить планетарные параметры механизма, выберите Double planetary gears, stationary clutches для параметра Active differential type.
Axle 1 carrier inertia, Jc1 — Планетарная 1 инерция поставщика услуг
.001 (значение по умолчанию) | scalar
Планетарная 1 инерция поставщика услуг, Jc1, в kg · м^2.
Зависимости
Чтобы включить планетарные параметры механизма, выберите Double planetary gears, stationary clutches для параметра Active differential type.
Axle 1 ring inertia, Jr1 — Планетарная 1 кольцевая инерция механизма
.002 (значение по умолчанию) | scalar
Планетарная 1 кольцевая инерция механизма, Jr1, kg · м^2.
Зависимости
Чтобы включить планетарные параметры механизма, выберите Double planetary gears, stationary clutches для параметра Active differential type.
Axle 2 planetary carrier to axle gear ratio, Np2 — Планетарные 2 передаточных отношения поставщика услуг
1.125 (значение по умолчанию) | scalar
Планетарные 2 передаточных отношения поставщика услуг к оси, Np2, безразмерный.
Зависимости
Чтобы включить планетарные параметры механизма, выберите Double planetary gears, stationary clutches для параметра Active differential type.
Axle 2 sun gear inertia, Js2 — Планетарные 2 инерции механизма солнца
.001 (значение по умолчанию) | scalar
Планетарные 2 инерции механизма солнца, Js2, в kg · м^2.
Зависимости
Чтобы включить планетарные параметры механизма, выберите Double planetary gears, stationary clutches для параметра Active differential type.
Axle 2 carrier inertia, Jc2 — Планетарные 2 инерции поставщика услуг
.001 (значение по умолчанию) | scalar
Планетарные 2 инерции поставщика услуг, Jc2, в kg · м^2.
Зависимости
Чтобы включить планетарные параметры механизма, выберите Double planetary gears, stationary clutches для параметра Active differential type.
Axle 2 ring inertia, Jr2 — Планетарные 2 кольцевой инерции механизма
.002 (значение по умолчанию) | scalar
Планетарные 2 кольцевой инерции механизма, Jr2, в kg · м^2.
Зависимости
Чтобы включить планетарные параметры механизма, выберите Double planetary gears, stationary clutches для параметра Active differential type.
Открытый дифференциал
Crown wheel (ring gear) located — Задайте связь колеса короны
To the left of center-line (значение по умолчанию) | To the right of center-line
Задайте связь колеса короны с карданным валом.
Carrier to drive shaft ratio, NC/ND — Отношение
4 (значение по умолчанию) | scalar
Передаточное отношение поставщика услуг к карданному валу, N.
Carrier inertia, Jd — Инерция
.1 (значение по умолчанию) | scalar
Вращательная инерция блока механизма короны, Jd, в kg · м^2. Можно включать инерцию карданного вала.
Carrier damping, bd — Затухание
1e-3 (значение по умолчанию) | scalar
Коронуйте механизм линейное вязкое затухание, bd, в N · m·.
Axle 1 inertia, Jw1 — Инерция
.1 (значение по умолчанию) | scalar
Ось 1 вращательная инерция, J1, в kg · м^2.
Axle 1 damping, bw1 — Затухание
1e-3 (значение по умолчанию) | scalar
Ось 1 линейное вязкое затухание, b1, в N · m·.
Axle 2 inertia, Jw2 — Инерция
.1 (значение по умолчанию) | scalar
Ось 2 вращательной инерции, J2, в kg · м^2.
Axle 2 damping, bw2 — Затухание
1e-3 (значение по умолчанию) | scalar
Ось 2 линейных вязких затухания, b2, в N · m·.
Axle 1 initial velocity, omegaw1o — Скорость вращения
0 (значение по умолчанию) | scalar
Ось 1 начальная скорость, ωo1, в rad/s.
Axle 2 initial velocity, omegaw2o — Скорость вращения
0 (значение по умолчанию) | scalar
Ось 2 начальных скорости, ωo2, в rad/s.
Подсуньте связь
Coupling type — Закрутите связь
Ideal pre-loaded clutch (значение по умолчанию) | Slip speed dependent torque data | Input torque dependent torque data
Задайте тип связи крутящего момента.
Установка | Блокируйте реализацию |
|---|
Pre-loaded ideal clutch | Крутящий момент, смоделированный как влажная муфта с постоянной скоростью |
Slip speed dependent torque data | Крутящий момент определил из интерполяционной таблицы, которая является функцией давления муфты и скорости промаха |
Effective applied pressure area — Область Pressure
0.01 (значение по умолчанию) | scalar
Эффективная прикладная область давления, в N/m^2.
Зависимости
Чтобы включить параметры муфты, выберите Ideal pre-loaded clutch для параметра Coupling type.
Number of disks, Ndisks — Закрутите связь
4 (значение по умолчанию) | scalar
Количество дисков.
Зависимости
Чтобы включить параметры муфты, выберите Ideal pre-loaded clutch для параметра Coupling type.
Effective radius, Reff — Радиус
.20 (значение по умолчанию) | scalar
Эффективный радиус, , используемый с прикладывавшей силой трения муфты, чтобы определить силу трения. Эффективный радиус задан как:
Уравнение использует эти переменные.
| Кольцевой диск внешний радиус |
| Кольцевой диск внутренний радиус |
Зависимости
Чтобы включить параметры муфты, выберите Ideal pre-loaded clutch для параметра Coupling type.
Nominal preload force, Fc Сила
500 (значение по умолчанию) | scalar
Номинальное усилие предварительной нагрузки, в N.
Зависимости
Чтобы включить параметры муфты, выберите Ideal pre-loaded clutch для параметра Coupling type.
Friction coefficient vector, mu — Трение
[.16 0.13 0.115 0.11 0.105 0.1025 0.10125 .10125] (значение по умолчанию) | vector
Вектор коэффициентов трения.
Зависимости
Чтобы включить параметры муфты, выберите Ideal pre-loaded clutch для параметра Coupling type.
Slip speed vector, dw — Скорость вращения
[0 10 20 40 60 80 100 500] (значение по умолчанию) | vector
Подсуньте вектор скорости в rad/s.
Чтобы включить параметры муфты, выберите Ideal pre-loaded clutch для параметра Coupling type.
Torque - slip speed matrix, TdPdw — Сожмите крутящий момент
[-1000,-500,-90,-50,-5,0,5,50,90,500,1000].*ones(11) (значение по умолчанию) | matrix
Матрица крутящего момента, Tc, в N · m.
Зависимости
Чтобы включить параметры скорости промаха, выберите Slip speed dependent torque data для параметра Coupling type.
Clutch pressure vector, pT — Сожмите точки останова давления
[0 1e3 5e3 7e3 1e4 2e4 5e4 1e5 5e5 1e6 5e6] (значение по умолчанию) | vector
Сожмите вектор точек останова давления, P1,2, в Па.
Зависимости
Чтобы включить параметры скорости промаха, выберите Slip speed dependent torque data для параметра Coupling type.
Slip speed vector, dwT — Подсуньте точки останова скорости
[-500 -200, -175, -100, - 50, 0, 50, 100, 175, 200, 500] (значение по умолчанию) | vector
Подсуньте вектор точек останова скорости, ω, в rad/s.
Зависимости
Чтобы включить параметры скорости промаха, выберите Slip speed dependent torque data для параметра Coupling type.
Coupling time constant, tauC — Постоянный
.01 (значение по умолчанию) | scalar
Связь постоянной времени, в s.
Ссылки
[1] Deur, J., Ivanović, V., Хэнкок, M. и Assadian, F. "Моделирование Активной Дифференциальной Динамики". В продолжениях ASME. Системы транспортировки. Издание 17, стр: 427-436.
Расширенные возможности
Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.
Введенный в R2018b