Свяжите две вращающейся инерции с простым механизмом

В этом примере вы связываете две вращающейся инерции. В первой связи инерция вращается с той же скоростью вращения вдоль одного вала (ось автомобильной трансмиссии). Затем инерция вращается при различных скоростях, когда они вращаются вдоль двух валов и связываются механизмом. Наконец, инерция связана механизмом и приведена в движение внешним крутящим моментом, так, чтобы они вращались на различных уровнях и испытали различные крутящие моменты. Для каждой модели пример использует основное механическое устройство Simscape™ и блоки Simscape Driveline™, такие как Inertia, Simple Gear и Solver Configuration.

Моделирование двух вращающейся инерции

Создайте первую версию самой простой, нетривиальной модели автомобильной трансмиссии, две инерции, вращающаяся вместе вдоль той же оси. Откройте Simscape Driveline, Simscape, и библиотеки блоков Simulink® и новое окно модели Simulink.

  1. Перетащите мышью две Инерции, два Ideal Rotational Motion Sensor, два Mechanical Rotational Reference и два блока PS-Simulink Converter в окно модели.

  2. От библиотеки Simscape Utilities перетащите блок Solver Configuration. Каждая топологически отличная блок-схема автомобильной трансмиссии требует точно одного экземпляра этого блока.

  3. От Библиотеки Simulink перетащите мышью Осциллограф, Мультиплексор и две пары Goto и От блоков. Соедините блоки как показано на следующих рисунках. Подсистемы датчика располагаются иерархически.

    Модель с двумя вращающейся инерцией

    Подсистема датчика

    Подсистема датчика движения

  4. В начале симуляции, потому что нет никакого затухания, инерция вращается при начальной скорости, которую вы задаете. Линия связи между двумя блоками Inertia требует, чтобы у них была та же вращательная скорость. Чтобы задать начальную вращательную скорость, откройте каждый блок Inertia. Во вкладке Variables установите флажок Rotational velocity и установите параметр Value на pi радианы/секунда (rad/s).

  5. Откройте блок Scope и запустите симуляцию. Эти две скорости вращения являются постоянными в 3,14 радианах/секунда.

Связь двух вращающейся инерции с простым механизмом

Измените модель вы созданный путем связи двух вращающейся инерции с простым, идеальным механизмом с фиксированным передаточным отношением.

  1. От библиотеки блоков Simscape Driveline перетащите мышью блок Simple Gear в свою модель. Откройте блок. Измените основное последователем значение передаточного отношения по умолчанию в 1. Измените меню Output shaft rotates в In same direction as input shaft и нажмите OK. Простой механизм затем представляет два колеса механизма, вращающиеся вместе на том же уровне в том же направлении с одним колесом в другом. Соедините блоки как показано в следующем рисунке.

    Модель с двумя вращающейся инерцией, двойной механизмом

    Оставьте начальные скорости вращения в pi в блоках Инерции.

  2. Откройте Осциллограф и запустите симуляцию. Эти две скорости вращения являются постоянными в 3,14 радианах/секунда для обеих Инерции.

  3. Возвратите меню Output shaft rotates к In opposite direction to input shaft. Простой механизм затем становится двумя колесами, вращающимися вместе в противоположных направлениях с этими двумя колесами, пойманными в сети на их соответствующих наружных поверхностях. Измените начальную скорость в Inertia2 к -pi.

  4. Перезапустите симуляцию. Эти две скорости вращения являются 3,14 и –3.14 радианами/секунда для Inertia1 и Inertia2, соответственно. Вторая скорость вращения является тем же самым, но с противоположным знаком, потому что эти два тела вращаются в противоположных направлениях.

  5. Измените меню Output shaft rotates снова в In same direction as input shaft.

Приведение в действие крутящего момента две двойной, вращающейся инерции

В окончательной версии простой модели механизма вы приводите в движение инерцию с внешним крутящим моментом вместо того, чтобы начать их с фиксированных начальных скоростей вращения. Внешний крутящий момент варьируется синусоидально. Можно найти завершенную версию этой модели в sdl_gear модель в качестве примера.

  1. От библиотеки Simscape Foundation скопируйте Ideal Torque Source и два блока Ideal Torque Sensor плюс блок Simulink-PS Converter и другой блок Mechanical Rotational Reference. От Библиотеки Simulink перетащите мышью блок Sine Wave и еще две пары блоки From и Goto.

  2. Соедините блоки как показано на следующих рисунках. Подсистемы Датчика Крутящего момента располагаются параллельно с подсистемами Датчика Движения в блоках подсистемы Датчика. Обнулите начальные скорости обеих Инерции. Измените основное последователем значение передаточного отношения по умолчанию в 2. Измените блок Scope, чтобы добавить другую ось для измерения крутящих моментов. Соедините другие блоки как показано.

    Модель с двумя вращающейся инерцией, двойной механизмом и приводимой в движение с крутящим моментом

    Обновленная подсистема датчика

    Закрутите подсистему датчика

  3. Откройте блок Scope и запустите симуляцию.

Измеренные крутящие моменты и скорости вращения варьируются синусоидально. Как в предыдущих моделях, скорость вращения Inertia2 вдвое меньше чем это Inertia1. Крутящий момент во втором (последователь) вал является дважды этим в первом, как требуется согласно законам связи механизма.

Для блока Simple Gear измените меню Output shaft rotates в In opposite direction to input shaft и перезапустите симуляцию. Тот же результат скоростей вращения и крутящих моментов, за исключением того, что значения, сопоставленные с Inertia2 и вторым валом, отрицательны, потому что второе тело и второй вал вращаются в противоположных направлениях.

Обнаружение и приведение в действие движения и крутящего момента

Механический датчик и исходные блоки, которые вы используете в предыдущих моделях, иллюстрируют их двойственный характер. Они действуют как сами компоненты автомобильной трансмиссии, но также и позволяют вам ввести и извлечь физические сигналы, сопоставленные с движением и крутящим моментом, включая соответствующие физические единицы измерения. Можно использовать эти физические сигналы с другими блоками в Simscape физическая среда моделирования или преобразовать их в безразмерные Сигналы Simulink для использования в нефизической части модели. И датчик и исходные блоки имеют пары механических портов и соединяются или последовательно с или через линии физического соединения.

  • Механический датчик и исходные блоки имеют и порты сохранения механического устройства и порты физического сигнала.

    Много блоков Simscape Driveline также показывают соединение сохранения механического устройства и портов физического сигнала.

  • Ideal Torque Source вводит крутящий момент вперед, или последовательно с, линия связи автомобильной трансмиссии. Идеальный Датчик Крутящего момента измеряет крутящий момент, текущий вперед, или последовательно с, линия связи автомобильной трансмиссии.

  • Идеальный Вращательный Датчик Движения сообщает о различии между движениями в его двух портах подключения.

    Чтобы извлечь абсолютное движение в его порте R, соедините порт C с механическим ссылочным блоком, который основывает тот порт, чтобы обнулить движение.

Документация Simscape Driveline

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте