Double-Acting Rotary Actuator (IL)

Ротационный привод двойного действия в изотермической жидкой системе

Библиотека:
Simscape / Жидкости / Изотермическая Жидкость / Приводы

Описание

Блок Double-Acting Rotary Actuator (IL) моделирует ротационный привод в изотермической жидкой сети. Привод преобразует перепад давления между двумя емкостями в механический крутящий момент. Движение поршня, когда это - близкое полное дополнительное или полное сокращение, ограничивается одной из трех моделей жесткого упора.

Порты A и B являются изотермическими жидкими портами сохранения, сопоставленными с входами емкости A, и помещают в камеру B, соответственно. Порт R сопоставлен с валом привода, и порт C сопоставлен со ссылочным преобразованием регистра привода. Если Mechanical orientation установлен в Pressure at A causes positive rotation of R relative to C, давление в емкости причины положительное вращение вала в порте R относительно порта C. Когда угол вала вычисляется внутренне, порт q физического сигнала сообщает об угле вала. Когда угол установлен связью с соединением Simscape™ Multibody™, он получен как физический сигнал в порте q.

Смещение

Перемещение поршня измеряется как положение в порте R относительно порта C. Mechanical orientation идентифицирует направление перемещения поршня. Перемещение поршня нейтрально, или 0, когда объем емкости равен емкости мертвый объем. Когда смещение получено как вход, гарантируйте, что производная положения равна поршневой скорости. Это автоматически имеет место, когда вход получен от связи блока Rotational Multibody Interface до соединения Simscape Multibody.

Модель жесткого упора

Чтобы избежать механического устройства повреждают на привод, когда оно полностью расширено или в убранном положении, привод обычно отображает нелинейное поведение, когда поршень приближается к этим пределам. Блок Single-Acting Rotary Actuator (IL) моделирует это поведение с выбором трех моделей жесткого упора, которые моделируют существенную податливость через систему пружинного демпфера. Модели жесткого упора:

Stiffness and damping applied smoothly through transition region, damped rebound.
Full stiffness and damping applied at bounds, undamped rebound.
Full stiffness and damping applied at bounds, damped rebound.

Сила жесткого упора моделируется, когда поршень в его верхней или нижней границе. Граничная область в Transition region Stroke или поршневого смещения начальной буквы. За пределами этой области, $F_{H a r d S t o p} = 0.$

Для получения дополнительной информации об этих настройках, смотрите страницу блока Упор Вращения.

Блокируйте схематику

Блок Double-Acting Rotary Actuator (IL) включает три Библиотечных блока Основы:

Лежание в основе компонентов блока

Утечка

Ламинарная утечка не составляется в блоке Double-Acting Rotary Actuator (IL). Чтобы включать утечку в вашу симуляцию, установите параметр Cross-sectional geometry на Custom и соедините порты A и B к портам A и B блока Laminar Leakage (IL).

Добавление утечки к симуляции

Порты

Сохранение

развернуть все

`A` — Жидкий порт для емкости A
изотермическая жидкость

Изотермический жидкий порт сохранения, сопоставленный с полостью привода A.

`B` — Жидкий порт для емкости B
изотермическая жидкость

Изотермический жидкий порт сохранения, сопоставленный с полостью привода B.

`R` — Вал привода
поступательное механическое устройство

Порт сохранения вращательного механического устройства сопоставлен с угловой скоростью вала и крутящим моментом.

`C` — Преобразование регистра привода
поступательное механическое устройство

Порт сохранения вращательного механического устройства сопоставлен со ссылочным цилиндрическим преобразованием регистра.

Входной параметр

развернуть все

`q` — Угол вала
физический сигнал

Угол вала, полученный как физический сигнал от блока Simscape Multibody.

Зависимости

Чтобы осушить этот порт, установите Shaft rotation from chamber A на Provide input signal from Multibody joint.

Вывод

развернуть все

`q` — Угол привода
физический сигнал

Угол вала, сообщил как физический сигнал.

Зависимости

Чтобы осушить этот порт, установите Shaft rotation from chamber A на Calculate from angular velocity of port R relative to port C.

Параметры

развернуть все

Привод

`Mechanical orientation` — Ориентация привода
`Pressure at A causes positive rotation of R relative to C` (значение по умолчанию) | `Pressure at A causes negative rotation of R relative to C`

Соглашение перемещения поршня. Pressure at A causes positive displacement of R relative to C соответствует положительному вращению, когда R – C положителен. Pressure at A causes negative displacement of R relative to C соответствует отрицательному вращению, когда R – C положителен.

`Volume displacement in chamber A` — Смещение объема
`1e-4 m^3/rad` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Эффективное смещение привода в емкости A.

`Volume displacement in chamber B` — Смещение объема
`1e-4 m^3/rad` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Эффективное смещение привода в емкости B.

`Stroke` \angle
`5.0 rad` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Максимальное перемещение вала между упорами.

`Dead volume in chamber A` — Объем жидкости
`1e-5 m^3` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Объем жидкости, который остается в емкости, когда вал расположен в начале диапазона.

`Dead volume in chamber B` — Объем жидкости
`1e-5 m^3` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Объем жидкости, который остается в емкости B, когда вал расположен в начале диапазона.

`Environment pressure specification` — Источник ссылки давления
`Atmospheric pressure` (значение по умолчанию) | `Specified pressure`

Выбор давления среды. Опции включают Atmospheric pressure и Specified pressure.

`Environment pressure` — Пользовательская ссылка давления
`0.101325 MPa` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Давление вне преобразования регистра привода. Это давление действует против давлений в полостях привода. Значение нуля соответствует вакууму.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Environment pressure specification на Specified pressure.

Жесткий упор

`Hard stop stiffness coefficient` — Коэффициент жесткости
`1e6` Н*м/рад (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Задает эластичность для блока Упор Вращения. Чем больше значение параметра, тем более твердым удар между стержнем и остановкой становится. Результат нижних значений в более мягком контакте и обычно повышает эффективность симуляции и сходимость.

`Hard stop damping coefficient` — Коэффициент демпфирования
150 N*m(rad/s) (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Задает рассеивающееся свойство сталкивающихся тел для блока Упор Вращения. При нулевом затухании удар эластичен. Чем больше значение параметра, тем больше энергетическое рассеяние во время взаимодействия поршневой остановки. Затухание влияет на движение ползунка, пока ползунок находится в контакте с остановкой, включая период, когда ползунок задержан от контакта. Установите этот параметр на ненулевое значение, чтобы повысить эффективность и сходимость вашей симуляции.

`Hard stop model` — Выбор модели для силы на поршне при полном расширении или сокращении
`Stiffness and damping applied smoothly through transition region, damped rebound` (значение по умолчанию) | `Full stiffness and damping applied at bounds, undamped rebound` | `Full stiffness and damping applied at bounds, damped rebound`

Выбор модели для силы на поршне при полном дополнительном или полном сокращении. Смотрите блок Упор Вращения для получения дополнительной информации.

`Transition region` — Область перехода
`0.001 rad` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Расстояние, ниже которого масштабирование применяется к силе жесткого упора. Сила контакта является нулем, когда расстояние до жесткого упора равно значению этого параметра. Сила контакта в ее полном значении, когда расстояние до жесткого упора является нулем.

Начальные условия

`Shaft rotation from chamber A` — Метод для определения угла вала
`Calculate from velocity of port R relative to port C` (значение по умолчанию) | `Provide input signal from Multibody joint`

Метод для определения угла вала. Блок может получить угол от блока Multibody, когда установлено в Provide input signal from Multibody joint, или вычисляет угол внутренне, о котором сообщают в порте q.

`Initial shaft rotation from chamber A` — Начальное вращение
`0 rad` (значение по умолчанию) | скаляр

Положение привода в начале моделирования. Это значение падает между 0 и значение Stroke в положительной ориентации и 0 и отрицательная величина Stroke в отрицательной ориентации.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Shaft rotation from chamber A на Calculate from velocity of port R relative to port C.

`Fluid dynamic compressibility` — Сжимаемость жидкости
`On` (значение по умолчанию) | `Off`

Смоделировать ли какое-либо изменение в плотности жидкости из-за сжимаемости жидкости. Когда Fluid compressibility установлен в On, изменения из-за массового расхода жидкости в блок вычисляются в дополнение к изменениям плотности из-за изменений в давлении. В Изотермической Жидкой Библиотеке все блоки вычисляют плотность в зависимости от давления.

`Initial liquid pressure in chamber A` — Жидкое давление
`0.101325 MPa` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Давление в полости привода в начале симуляции.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Fluid dynamic compressibility на On.

`Initial liquid pressure in chamber B` — Жидкое давление
`0.101325 MPa` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Давление в полости привода B в начале симуляции.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Fluid dynamic compressibility на On.

Примеры модели

Sequencing Circuit for Two Rotary Actuators

Секвенирование схемы для двух ротационных приводов

Схема секвенирования, которая основана на четырех запорных клапанах, установленных в давлении и возвратных линиях второго ротационного привода. Давления открытия клапанов метра под контролем собираются достаточно высоко предотвратить поток в ротационный привод 2, в то время как ротационный привод 1 вращается, но ниже, чем давление, которое разрабатывает, если ротационный привод 1 достигает своего жесткого упора. В результате ротационный привод 2 начинает перемещаться только после того, как ротационный привод 1 завершает свой диапазон.

Темы

Соединение сетей Simscape к соединениям Simscape Multibody

Введенный в R2020a

Документация

Double-Acting Rotary Actuator (IL)

Описание

Смещение

Модель жесткого упора

Блокируйте схематику

Утечка

Порты

Сохранение

A — Жидкий порт для емкости A изотермическая жидкость

B — Жидкий порт для емкости B изотермическая жидкость

R — Вал привода поступательное механическое устройство

C — Преобразование регистра привода поступательное механическое устройство

Входной параметр

q — Угол вала физический сигнал

Зависимости

Вывод

q — Угол привода физический сигнал

Зависимости

Параметры

Привод

Mechanical orientation — Ориентация привода Pressure at A causes positive rotation of R relative to C (значение по умолчанию) | Pressure at A causes negative rotation of R relative to C

Volume displacement in chamber A — Смещение объема 1e-4 m^3/rad (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Volume displacement in chamber B — Смещение объема 1e-4 m^3/rad (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Stroke \angle 5.0 rad (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Dead volume in chamber A — Объем жидкости 1e-5 m^3 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Dead volume in chamber B — Объем жидкости 1e-5 m^3 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Environment pressure specification — Источник ссылки давления Atmospheric pressure (значение по умолчанию) | Specified pressure

Environment pressure — Пользовательская ссылка давления 0.101325 MPa (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Жесткий упор

Hard stop stiffness coefficient — Коэффициент жесткости 1e6 Н*м/рад (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Hard stop damping coefficient — Коэффициент демпфирования150 N*m(rad/s) (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Transition region — Область перехода 0.001 rad (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Начальные условия

Shaft rotation from chamber A — Метод для определения угла вала Calculate from velocity of port R relative to port C (значение по умолчанию) | Provide input signal from Multibody joint

Initial shaft rotation from chamber A — Начальное вращение 0 rad (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Fluid dynamic compressibility — Сжимаемость жидкости On (значение по умолчанию) | Off

Initial liquid pressure in chamber A — Жидкое давление 0.101325 MPa (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Initial liquid pressure in chamber B — Жидкое давление 0.101325 MPa (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Примеры модели

Секвенирование схемы для двух ротационных приводов

Смотрите также

Темы

Документация Simscape Fluids

Поддержка

`A` — Жидкий порт для емкости A
изотермическая жидкость

`B` — Жидкий порт для емкости B
изотермическая жидкость

`R` — Вал привода
поступательное механическое устройство

`C` — Преобразование регистра привода
поступательное механическое устройство

`q` — Угол вала
физический сигнал

`q` — Угол привода
физический сигнал

`Mechanical orientation` — Ориентация привода
`Pressure at A causes positive rotation of R relative to C` (значение по умолчанию) | `Pressure at A causes negative rotation of R relative to C`

`Volume displacement in chamber A` — Смещение объема
`1e-4 m^3/rad` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Volume displacement in chamber B` — Смещение объема
`1e-4 m^3/rad` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Stroke` \angle
`5.0 rad` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Dead volume in chamber A` — Объем жидкости
`1e-5 m^3` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Dead volume in chamber B` — Объем жидкости
`1e-5 m^3` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Environment pressure specification` — Источник ссылки давления
`Atmospheric pressure` (значение по умолчанию) | `Specified pressure`

`Environment pressure` — Пользовательская ссылка давления
`0.101325 MPa` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Hard stop stiffness coefficient` — Коэффициент жесткости
`1e6` Н*м/рад (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Hard stop damping coefficient` — Коэффициент демпфирования
150 N*m(rad/s) (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Transition region` — Область перехода
`0.001 rad` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Shaft rotation from chamber A` — Метод для определения угла вала
`Calculate from velocity of port R relative to port C` (значение по умолчанию) | `Provide input signal from Multibody joint`

`Initial shaft rotation from chamber A` — Начальное вращение
`0 rad` (значение по умолчанию) | скаляр

`Fluid dynamic compressibility` — Сжимаемость жидкости
`On` (значение по умолчанию) | `Off`

`Initial liquid pressure in chamber A` — Жидкое давление
`0.101325 MPa` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Initial liquid pressure in chamber B` — Жидкое давление
`0.101325 MPa` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина