Simscape™ блоки Fluids™ и соединения представляют одномерные пути потока. Это означает, что динамика внутренних компонентов, такая как изменение давления вдоль блейда насоса, не моделируется подробно.
Как и в случае электрических схем, все компоненты сети имеют связанную переменную Across и Through. В отличие от электрической схемы, некоторые области Simscape Fluids имеют более одной переменной Across и Through. Для примера в области тепловых жидкостей массовый расход жидкости и энергетические скорости потока жидкости являются переменными Through блока, а давление и температура являются переменными Across блока. Блоки в газе, сыром воздухе и двухфазных областях также имеют несколько переменных Through и Across. Для получения дополнительной информации о блочных соединениях, портах и типах переменных, смотрите Основные принципы моделирования физических сетей.
В сетях Fluids поток поддерживается в любом направлении вдоль соединительных линий. Многие блоки Simscape Fluids также поддерживают противоположные потоки. Кроме того, давление и температура всегда являются абсолютными значениями. Независимо от направления потока, значения переменных остаются положительными.
Важно, чтобы ваша сеть была заземлена. Блоки Simscape Fluids с внутренними объемами, называемыми динамическими компонентами, могут выступать в качестве сетевого заземления из-за их внутренне определенных состояний. Кроме того, динамические компоненты в сети устанавливают начальные условия модели из заданных параметров блоков.
Из-за этих внутренних объемов переменные жидкости вычисляются во внутренних узлах как часть баланса импульса над блоком. Вы можете наблюдать различные значения, если вы решите измерить переменную во внутреннем узле или в порту. Для получения дополнительной информации см. раздел «Внутренние расчеты состояния».
Некоторые блоки могут быть параметризованы различными методами. Можно параметризовать эти блоки путем:
Аналитическая формулировка
Данные из таблицы данных
Данные измерений
Таблицы данных могут быть 2-D или 3-D и состоят из независимых векторов, таких как из тестовой матрицы. Для примера в блоке Variable-Dispacement Pump (IL) параметр Volumetric loss table, q_loss(dp,w,D) заполняется объемными потерями на каждой тестовой точке для падения давления, скорости вала и рабочего объема в области значений каждого параметра.
Можно построить и проверить данные в интерполяционной таблице с блоками PS Lookup Table (1D) и PS Lookup Table (2D). Дополнительные сведения см. в разделе Интерполяционные таблицы графика.
Программное обеспечение Simscape Fluids предоставляет несколько способов моделирования и анализа многодоменных гидросистем в Simulink® окружение.
Чтобы открыть шаблон модели Simscape, введите ssc_new в MATLAB® командная строка. Вы можете просмотреть библиотеку блоков Simscape Fluids, введя SimscapeFluids_lib в командной строке MATLAB. Перетащите блоки из браузера библиотеки Simscape в Редактор Simulink, чтобы создать модель.
Чтобы просмотреть и просмотреть сетевые переменные до, во время и после симуляции, используйте Средство Просмотра. Дополнительные сведения об инициализации моделей и установке приоритетов переменных см. в разделе «Инициализация переменных уровня блоков». Начальные условия для моделей Simscape Fluids зависят от области:
В области изотермической жидкости должно быть обеспечено начальное давление.
В области тепловой жидкости необходимо обеспечить начальное давление и температуру.
В газовой области необходимо обеспечить начальное давление и плотность или температуру.
В области сырого воздуха необходимо обеспечить начальное давление, температуру, качество влажности и количество прослеживаемого газа.
В двухфазной области должно быть обеспечено начальное давление и либо качество фазы, либо температура, энтальпия, либо внутренняя энергия.
Можно просмотреть результаты симуляции, прикрепив блок Scope к датчику или включив логгирование данных и просмотр результатов в проводнике результатов. Экспорт данных из Диспетчера результатов в Data Inspector позволяет вам сравнить данные между симуляциями. Дополнительные сведения см. в разделах О Simscape Results Explorer и Данные Моделирования Inspector.
Блоки Scope строят графики сигналов Simulink. Преобразуйте физический сигнал Simscape с блоком PS-Simulink Converter, чтобы соединить физический сигнал с блоком Scope. Для получения дополнительной информации см. раздел «Подключение схем Simscape к Simulink источникам и Возможностям».
Чтобы включить логгирование данных, на панели инструментов Simulink выберите Modeling > Model Settings > Model Settings. На левой панели диалогового окна Параметры конфигурации выберите Simscape. На панели Simscape в разделе Data Logging установите для Log simulation data значение All и выберите Open viewer after simulation.
Дополнительные сведения о выборе и конфигурировании правого решателя для вашей системы см. в разделе Настройка решателей для физических моделей. Решатели переменного шага ode23t и ode15s являются универсальными решателями, которые подходят для области значений динамики. Чтобы использовать Simulink Coder™ для генерации кода из модели, используйте ode14x или ode1be решатели. Для получения дополнительной информации о генерации кода смотрите Code Generation.
Смотрите Основные шаги для построения физической модели для подробного обзора рабочего процесса моделирования Simscape.
Чтобы изменить точность, скорость и эффективность вашей симуляции, можно настроить один или несколько из следующих параметров в диалоговом окне Параметры конфигурации (Configuration Parameters):
Relative tolerance
Absolute tolerance
Max step size
Можно также настроить Constraint Residual Tolerance в диалоговом окне Блока Solver Configuration.
В большинстве случаев значения допуска по умолчанию приводят к хорошему балансу между точностью и скоростью вашей модели. Однако в некоторых случаях вы можете захотеть настроить Max step size от ее настройки по умолчанию auto, который вычисляется на основе длительности симуляции, а не на основе динамики симуляции. Если вы обеспокоены тем, что решатель может пропустить значительное поведение, можно изменить это значение на меньшее значение.
Для получения дополнительной информации о параметрах решателя смотрите:
Смотрите Solver Configuration, чтобы узнать, когда настроить Constraint Residual Tolerance значение параметров.