Translational Hard Stop

Двусторонний поступательный жёсткий упор

  • Библиотека:
  • Simscape/Библиотека фундаментов/Механические/Переводные элементы

  • Translational Hard Stop block

Описание

Блок Translational Hard Stop представляет двусторонний механический поступательный жёсткий упор, который ограничивает движение тела между верхней и нижней границами. Влияние между ползуном и упорами принято упругим. Это означает, что упор представлен как пружина, которая входит в контакт с ползуном, когда зазор удаляется и противостоит проникновению ползуна в упор с силой, линейно пропорциональной этому проникновению. Для расчета рассеяния энергии и неупругих эффектов в качестве параметра блока вводится демпфирование, что позволяет учитывать потери энергии. Схема показывает идеализацию механического поступательного жёсткого упора, принятого в блоке.

Базовая модель жёсткого упора, Full stiffness and damping applied at bounds, damped rebound, описывается следующими уравнениями:

F={Kp(xgp)+Dpvдля xgp0для gn<x<gpKn(xgn)+Dnvдля xgn

v=dxdt

где

  • F - сила взаимодействия между ползуном и корпусом.

  • g p - начальный зазор между ползуном и верхней границей.

  • g n - начальный зазор между ползуном и нижней границей.

  • x - положение ползунка.

  • K p - упругость контакта в верхней границе.

  • K n - упругость контакта в нижней границе.

  • D p - коэффициент демпфирования в верхней границе.

  • D n является коэффициентом демпфирования в нижней границе.

  • v - скорость ползунка.

  • t время.

В Full stiffness and damping applied at bounds, undamped rebound модель жёсткого упора, уравнения содержат дополнительные условия, ge(v, 0) иle(v, 0). Эти условия гарантируют, что демпфирование не применяется к отскоку.

F={Kp(xgp)+Dpvge(v,0)для xgp0для gn<x<gpKn(xgn)+Dnvle(v,0)для xgn

Реляционные функции ge (больший или равный) и le (меньше или равно) не генерируйте пересечения нуля, когда скорость изменяет знак. Для получения дополнительной информации см. «Включение и отключение условий пересечения нулем в языке Simscape». Однако решатель лечит ge и le функционирует как нелинейный. Поэтому, если simscape.findNonlinearBlocks указывает, что остальная часть вашей сети является линейной или коммутируемой, используйте Full stiffness and damping applied at bounds, damped rebound модель для улучшения эффективности.

Модель жёсткого упора по умолчанию, Stiffness and damping applied smoothly through transition region, damped rebound, добавляет две переходные области к уравнениям, по одной у каждой границы. В то время как ползун перемещается через переходную область, блок плавно увеличивает силу с нуля до полного значения. В конце переходной области прикладываются полная жесткость и демпфирование. На отскоке и жесткость, и силы демпфирования плавно уменьшаются назад к нулю. Эти уравнения также используют ge и le реляционные функции, которые не дают пересечений нуля.

Блок ориентирован от R до C. Это означает, что блок передает силу от порта R к порту C, когда зазор закрыт в положительном направлении.

Переменные

Чтобы задать приоритет и начальные целевые значения для основных переменных до симуляции, используйте вкладку Variables в диалоговом окне блока (или раздел Variables в Property Inspector блоков). Для получения дополнительной информации смотрите Задать приоритет и Начальный целевой объект для основных переменных.

Порты

Сохранение

расширить все

Порт механической передачи, связанная с ползуном, который перемещается между упорами, установленными на корпусе.

Порт механической передачи, связанная с делом.

Параметры

расширить все

Зазор между ползуном и верхней границей. Направление задается относительно локальной системы координат, причем ползунок расположен в источник. Положительное значение параметра задает зазор между ползуном и верхней границей. Отрицательное значение устанавливает ползунок как проникающий в верхнюю границу.

Зазор между ползуном и нижней границей. Направление задается относительно локальной системы координат, причем ползунок расположен в источник. Отрицательное значение параметра задает зазор между ползуном и нижней границей. Положительное значение устанавливает ползунок как проникающий в нижнюю границу.

Этот параметр задает свойство упругости сталкивающихся тел, когда ползунок ударяется о верхнюю границу. Чем больше значение параметра, тем меньше тела проникают друг в друга, тем более жестким становится влияние. Меньшее значение параметра делает контакт более мягким, но в целом улучшает сходимость и вычислительную эффективность.

Этот параметр задает свойство упругости сталкивающихся тел, когда ползунок ударяется о верхнюю границу. Чем больше значение параметра, тем меньше тела проникают друг в друга, тем более жестким становится влияние. Меньшее значение параметра делает контакт более мягким, но в целом улучшает сходимость и вычислительную эффективность.

Этот параметр задает свойство демпфирования сталкивающихся тел, когда ползунок достигает верхней границы. Чем больше значение параметра, тем больше энергии рассеивается во время взаимодействия.

Этот параметр задает свойство демпфирования сталкивающихся тел, когда ползунок достигает нижней границы. Чем больше значение параметра, тем больше энергии рассеивается во время взаимодействия.

Выберите модель жёсткого упора:

  • Stiffness and damping applied smoothly through transition region, damped rebound - Задайте переходную область, в которой сила масштабируется от нуля. В конце переходной области прикладываются полная жесткость и демпфирование. Эта модель имеет демпфирование, приложенное к отскоку, но это ограничено значением силы жесткости. В этом смысле демпфирование может уменьшить или устранить силу, обеспечиваемую жесткостью, но никогда не превышать ее. Все уравнения сглажены и не производят пересечений нуля.

  • Full stiffness and damping applied at bounds, undamped rebound - Эта модель имеет полную жесткость и демпфирование, приложенные с влиянием в верхней и нижней границах, без демпфирования на отскоке. Уравнения не приводят к пересечениям нуля, когда скорость изменяет знак, но существует основанное на положении пересечение нуля в границах. Отсутствие демпфирования при отскоке помогает быстро продвинуть ползун мимо этого положения. Эта модель имеет нелинейные уравнения.

  • Full stiffness and damping applied at bounds, damped rebound - Эта модель имеет полную жесткость и демпфирование, приложенные с влиянием в верхней и нижней границах, с демпфированием, приложенным также на отскоке. Уравнения коммутируются линейно, но создают основанные на положении пересечения нуля. Используйте этот жёсткий упор, если simscape.findNonlinearBlocks указывает, что это блок, который препятствует линейному переключению всей сети.

Область, в которой сила растёт с нуля до полного значения. В конце переходной области прикладываются полная жесткость и демпфирование.

Зависимости

Активируется, когда для параметра Hard stop model задано значение Stiffness and damping applied smoothly through transition region, damped rebound.

Расширенные возможности

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

.
Введенный в R2007a
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте