Planetary Gear

Идеальная планетарная передача с солнцем, звонком и водилом

Библиотека:
Силовой агрегат Blockset/Drivetrain/Муфты

Описание

Блок Planetary Gear реализует идеальное планетарное зубчатое соединение, состоящее из жестко связанных солнца, звонка и несущих передач. Блок вычисляет динамическую характеристику на солнце, носитель и звонок входа крутящие моменты.

В исследованиях экономии топлива и силовых агрегатов можно использовать Planetary Gear блок как устройство разделения мощности, связывая его с общими элементами привода, такими как трансмиссии, двигатели, сцепления и дифференциалы.

Эти уравнения движения представляют динамическую характеристику планетарной передачи.

$\begin{array}{l} {\dot{ω}}_{s} J_{s} = {\dot{ω}}_{s} b_{s} + T_{s} + T_{p s} \\ {\dot{ω}}_{c} J_{c} = {\dot{ω}}_{c} b_{c} + T_{c} + T_{p c} \\ {\dot{ω}}_{s} J_{r} = {\dot{ω}}_{r} b_{r} + T_{r} + T_{p r} \\ {\dot{ω}}_{p} J_{p} = ω_{p} b_{p} + T_{r p} + T_{s p} + T_{c p} \end{array}$

Чтобы уменьшить уравнения движения, блок использует эти кинематические и геометрические ограничения.

$\begin{array}{l} ω_{c} r_{c} = r_{s} ω_{s} + r_{p} ω_{p} \\ ω_{r} r_{r} = r_{c} ω_{c} + r_{p} ω_{p} \\ r_{c} = r_{s} + r_{p} \\ r_{r} = r_{c} + r_{p} \end{array}$

Учет степени

Для учета степени, блок реализует эти уравнения.

Сигнал шины			Описание	Уравнения
`PwrInfo`	`PwrTrnsfrd` - Степень между блоками Положительные сигналы указывают на поток в блок Отрицательные сигналы указывают на выход из блока	`PwrSun`	Солнечная передача приложенная степень	$ω_{s} T_{s}$
		`PwrCarr`	Несущая передача приложенной степени	$ω_{c} T_{c}$
		`PwrRing`	Прикладываемая степень кольцевой передачи	$ω_{r} T_{r}$
	`PwrNotTrnsfrd` - Степень через контур блока, но не переданный Положительные сигналы указывают на вход Отрицательные сигналы указывают на потерю	`PwrDampLoss`	Механические потери демпфирования	$- (b_{s} ω_{s}^{2} + b_{c} ω_{c}^{2} + b_{r} ω_{r}^{2} + b_{p} ω_{p}^{2})$
	`PwrStored` - Сохраненная скорость изменения энергии Положительные сигналы указывают на увеличение Отрицательные сигналы указывают на уменьшение	`PwrStoredPlntry`	Изменение скорости во вращательной кинетической энергии	${\dot{ω}}_{s} ω_{s} J_{s} + {\dot{ω}}_{c} ω_{c} J_{c} + {\dot{ω}}_{r} ω_{r} J_{r} + {\dot{ω}}_{p} ω_{p} J_{p}$

В уравнениях используются эти переменные.

_ωc, _ωp, _ωr, _ωs	Несущая, планета, звонок и солнечная передача угловой скорости
_rc, _rp, _rr, _rs	Угловой радиус несущей, планеты, звонка и солнечной передачи
_Jc, _Jp, _Jr, _Js	Инерция несущей, планеты, звонка и солнечной передачи
_bc, _bp, _br, _bs	Демпфирование несущей, планеты, звонка и солнечной шестерни
_Tc, _Tp, _Tr, _Ts	Приложенный крутящий момент несущей, планеты, звонка и солнечной передачи
_Tps	Крутящий момент, приложенный с планетной передачи на солнечной передаче
_Tpc	Крутящий момент, приложенный с планетной передачи на несущей передаче
_Tpr	Крутящий момент, приложенный с планетной передачи на кольцевой передаче
_Trp	Крутящий момент, приложенный с кольцевой передачи на планетной передаче
_Tsp	Крутящий момент, приложенный от солнечной передачи на планетной передаче
_Tcp	Крутящий момент, приложенный от несущей передачи на планетной передаче

Порты

Вход

расширить все

`SunTrq` - Приложенный крутящий момент солнечной передачи
`scalar`

Входной крутящий момент солнечной передачи, _Ts, в Н· м.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, для Port Configuration выберите Simulink.

`CarrTrq` - Приложенный крутящий момент несущей передачи
`scalar`

Входной крутящий момент несущей передачи, _Tc, в Н· м.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, для Port Configuration выберите Simulink.

`RingTrq` - Крутящий момент, приложенный к кольцевой передаче
`scalar`

Приложенный крутящий момент кольцевой передачи, _Tr, в Н· м.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, для Port Configuration выберите Simulink.

`C` - Угловая скорость и крутящий момент несущей передачи
двухсторонний порт соединителя

Угловая скорость несущей передачи, _ωc, в рад/с. Приложенный крутящий момент несущей передачи, _Tc, в Н· м.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, для Port Configuration выберите Two-way connection.

Выход

расширить все

`Info` - Сигнал шины
автобус

Сигнал шины, содержащий эти вычисления блоков.

Сигнал			Описание	Модули
Солнце	`SunTrq`		Приложенный крутящий момент солнечной передачи	Н· м
Солнце	`SunSpd`		Угловая скорость солнечной передачи	рад/с
Топкое место	`CarrTrq`		Приложенный крутящий момент несущей передачи	Н· м
Топкое место	`CarrSpd`		Угловая скорость несущей передачи	рад/с
Звонок	`RingTrq`		Крутящий момент, приложенный к кольцевой шестерне	Н· м
PwrInfo	`PwrTrnsfrd`	`PwrSun`	Солнечная передача приложенная степень	W
		`PwrCarr`	Несущая передача приложенной степени	W
		`PwrRing`	Прикладываемая степень кольцевой передачи	W
	`PwrNotTrnsfrd`	`PwrDampLoss`	Механические потери демпфирования	W
	`PwrStored`	`PwrStoredPlntry`	Изменение скорости во вращательной кинетической энергии	W

`SunSpd` - Угловая скорость солнечной передачи
`scalar`

Угловая скорость солнечной передачи, _ωs, в рад/с.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, для Port Configuration выберите Simulink.

`CarrSpd` - Угловая скорость несущей передачи
`scalar`

Угловая скорость несущей передачи, _ωc, в рад/с.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, для Port Configuration выберите Simulink.

`RingSpd` - Угловая скорость кольцевой передачи
`scalar`

Угловая скорость кольцевой передачи, _ωr, в рад/с.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, для Port Configuration выберите Simulink.

`S` - Угловая скорость и крутящий момент солнечной передачи
двухсторонний порт соединителя

Угловая скорость солнечной передачи, _ωs, в рад/с. Приложенный крутящий момент солнечной передачи, _Ts, в Н· м.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, для Port Configuration выберите Two-way connection.

`R` - Угловая скорость и крутящий момент кольцевой передачи
двухсторонний порт соединителя

Угловая скорость кольцевой передачи, _ωr, в рад/с. Приложенный крутящий момент кольцевой передачи, _Tr, в Н· м.

Зависимости

Чтобы создать этот порт, для Port Configuration выберите Two-way connection.

Параметры

расширить все

Опции блока

`Port Configuration` - Задайте строение
`Simulink` (по умолчанию) | `Two-way connection`

Укажите строение порта.

Зависимости

Определение Simulink создает следующие порты:

SunTrq
CarrTrq
RingTrq
SunSpd
CarrSpd
RingSpd

Определение Two-way connection создает следующие порты:

`Sun to planet ratio, Nsp` - Коэффициент
`30/23` (по умолчанию) | `scalar`

Отношение Солнца к планете, безразмерное.

`Sun to ring ratio, Nsr` - Коэффициент
`30/78` (по умолчанию) | `scalar`

Отношение Солнца к кольцу, безразмерное.

`Sun inertia, Js` - Инерция
`.003` (по умолчанию) | `scalar`

Инерция солнечной передачи, _Js, в кг· м ^ 2.

`Planet inertia, Jp` - Инерция
`.001` (по умолчанию) | `scalar`

Инерция планеты, _Jp, в кг· м ^ 2.

`Ring inertia, Jr` - Инерция
`.01` (по умолчанию) | `scalar`

Инерция кольцевой передачи, _Jr, в кг· м ^ 2.

`Carrier inertia, Jc` - Инерция
`.002` (по умолчанию) | `scalar`

Инерция несущей передачи, _Jc, в кг· м ^ 2.

`Sun viscous damping, bs` - Демпфирование
`.001` (по умолчанию) | `scalar`

Вязкое демпфирование солнечной передачи, _bs, Н· м· с/рад.

`Ring viscous damping, br` - Демпфирование
`.001` (по умолчанию) | `scalar`

Вязкое демпфирование кольцевой передачи, _br, Н· м· с/рад.

`Planet viscous damping, bp` - Демпфирование
`.001` (по умолчанию) | `scalar`

Вязкое демпфирование планеты, _bp, N· m· s/rad.

`Carrier viscous damping, bc` - Демпфирование
`.001` (по умолчанию) | `scalar`

Вязкое демпфирование несущей передачи, _bc, Н· м· с/рад.

`Initial sun velocity, ws_o` - Угловая скорость
`0` (по умолчанию) | `scalar`

Начальная угловая скорость солнечной передачи, в рад/с.

`Initial carrier velocity, wc_o` - Угловая скорость
`0` (по умолчанию) | `scalar`

Начальная угловая скорость несущей передачи, в рад/с.

Примеры моделей

Conventional Vehicle Reference Application

Обычные Транспортные средства Примера готовых узлов

Симулируйте полную модель транспортного средства с двигателем внутреннего сгорания, коробкой передач и соответствующими алгоритмами управления силовым агрегатом. Используйте для анализа соответствия силового агрегата и выбора компонентов, проекта алгоритмов управления и диагностики и аппаратных средств в цикле (HIL) проверки.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

См. также

Disc Clutch | Gearbox | Rotational Inertia | Torque Converter | Torsional Compliance

Введенный в R2017a

Документация

Planetary Gear

Описание

Учет степени

Порты

Вход

SunTrq - Приложенный крутящий момент солнечной передачи scalar

Зависимости

CarrTrq - Приложенный крутящий момент несущей передачи scalar

Зависимости

RingTrq - Крутящий момент, приложенный к кольцевой передаче scalar

Зависимости

C - Угловая скорость и крутящий момент несущей передачи двухсторонний порт соединителя

Зависимости

Выход

Info - Сигнал шины автобус

SunSpd - Угловая скорость солнечной передачи scalar

Зависимости

CarrSpd - Угловая скорость несущей передачи scalar

Зависимости

RingSpd - Угловая скорость кольцевой передачи scalar

Зависимости

S - Угловая скорость и крутящий момент солнечной передачи двухсторонний порт соединителя

Зависимости

R - Угловая скорость и крутящий момент кольцевой передачи двухсторонний порт соединителя

Зависимости

Параметры

Port Configuration - Задайте строение Simulink (по умолчанию) | Two-way connection

Зависимости

Sun to planet ratio, Nsp - Коэффициент 30/23 (по умолчанию) | scalar

Sun to ring ratio, Nsr - Коэффициент 30/78 (по умолчанию) | scalar

Sun inertia, Js - Инерция .003 (по умолчанию) | scalar

Planet inertia, Jp - Инерция .001 (по умолчанию) | scalar

Ring inertia, Jr - Инерция .01 (по умолчанию) | scalar

Carrier inertia, Jc - Инерция .002 (по умолчанию) | scalar

Sun viscous damping, bs - Демпфирование .001 (по умолчанию) | scalar

Ring viscous damping, br - Демпфирование .001 (по умолчанию) | scalar

Planet viscous damping, bp - Демпфирование .001 (по умолчанию) | scalar

Carrier viscous damping, bc - Демпфирование .001 (по умолчанию) | scalar

Initial sun velocity, ws_o - Угловая скорость 0 (по умолчанию) | scalar

Initial carrier velocity, wc_o - Угловая скорость 0 (по умолчанию) | scalar

Примеры моделей

Обычные Транспортные средства Примера готовых узлов

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + + Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

См. также

Документация Powertrain Blockset

Поддержка

`SunTrq` - Приложенный крутящий момент солнечной передачи
`scalar`

`CarrTrq` - Приложенный крутящий момент несущей передачи
`scalar`

`RingTrq` - Крутящий момент, приложенный к кольцевой передаче
`scalar`

`C` - Угловая скорость и крутящий момент несущей передачи
двухсторонний порт соединителя

`Info` - Сигнал шины
автобус

`SunSpd` - Угловая скорость солнечной передачи
`scalar`

`CarrSpd` - Угловая скорость несущей передачи
`scalar`

`RingSpd` - Угловая скорость кольцевой передачи
`scalar`

`S` - Угловая скорость и крутящий момент солнечной передачи
двухсторонний порт соединителя

`R` - Угловая скорость и крутящий момент кольцевой передачи
двухсторонний порт соединителя

`Port Configuration` - Задайте строение
`Simulink` (по умолчанию) | `Two-way connection`

`Sun to planet ratio, Nsp` - Коэффициент
`30/23` (по умолчанию) | `scalar`

`Sun to ring ratio, Nsr` - Коэффициент
`30/78` (по умолчанию) | `scalar`

`Sun inertia, Js` - Инерция
`.003` (по умолчанию) | `scalar`

`Planet inertia, Jp` - Инерция
`.001` (по умолчанию) | `scalar`

`Ring inertia, Jr` - Инерция
`.01` (по умолчанию) | `scalar`

`Carrier inertia, Jc` - Инерция
`.002` (по умолчанию) | `scalar`

`Sun viscous damping, bs` - Демпфирование
`.001` (по умолчанию) | `scalar`

`Ring viscous damping, br` - Демпфирование
`.001` (по умолчанию) | `scalar`

`Planet viscous damping, bp` - Демпфирование
`.001` (по умолчанию) | `scalar`

`Carrier viscous damping, bc` - Демпфирование
`.001` (по умолчанию) | `scalar`

`Initial sun velocity, ws_o` - Угловая скорость
`0` (по умолчанию) | `scalar`

`Initial carrier velocity, wc_o` - Угловая скорость
`0` (по умолчанию) | `scalar`

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®