Программное обеспечение Simscape™ Driveline™ является набором библиотек блоков в Simulink® среда и на основе программного обеспечения Simscape. Вы соединяете блоки Simscape Driveline с нормальными блоками Simulink через блоки физического сигнала Simscape, которые задают физические единицы измерения.
Блоки в библиотеке Simscape Driveline и связанные механические блоки в библиотеке Simscape Foundation являются элементами к системам автомобильной трансмиссии модели. Эти системы состоят из одной или нескольких инерции и масс, вращающихся об или переводящих вдоль одной или нескольких осей, ограниченных вращать или переводить вместе механизмами, которые передают крутящий момент и силы к различным частям автомобильной трансмиссии. Можно представлять автомобильные трансмиссии компонентами, организованными в иерархические подсистемы, как в любой модели Simulink. Вы можете:
Ограничьте движение с механизмами.
Добавьте комплексные динамические элементы, такие как муфты, подобные муфте элементы и другие связи.
Представляйте такие компоненты транспортного средства как тела и шины.
Приведите в движение тела с крутящими моментами, силами и движениями.
Интегрируйте ньютонову вращательную и поступательную динамику, затем измерьте получившиеся движения.
Чтобы смоделировать и симулировать физические системы, модели Simscape Driveline используют такие технологии Simscape в качестве ненаправленных физических соединений и портов сохранения, физические сигналы, несущие физические единицы измерения, моделирование собственного компонента, специализировали решатели и регистрацию данных.
Вращательное механическое устройство Simscape и поступательные области формируют базис библиотек блоков Simscape Driveline и моделей. Библиотека Simscape Foundation включает блоки физического сигнала; и основные механические блоки, представляющие инерцию, массу и простые механические связи. Это также включает движение, крутящий момент, и источники силы и датчики.
Для больше о моделировании и симуляции в среде Simscape, см. документацию Simscape.
На блоках Simscape Driveline,
линии физического соединения привязки к портам сохранения механического устройства, что, в этой области, представляют механические оси. Эти оси являются или осями вращения, вдоль которых передается крутящий момент и вокруг которого инерция вращается, или оси перевода, вдоль которых передается сила и вдоль которого массы переводят.
Определенные блоки, заданные в областях Simscape также, требуют сигналов ввода или вывода, которые несут физические единицы измерения или физические сигналы. Линии физического сигнала Simscape и порты
представляют и соединяют физические сигналы с модулями. Блоки преобразования позволяют вам преобразовывать безразмерные Сигналы Simulink в физические сигналы Simscape, и назад.
Программное обеспечение Simscape Driveline расширяет программное обеспечение Simulink и Simscape с блоками к компонентам автомобильной трансмиссии модели и свойствам, представляйте автомобильные трансмиссии как физические сети, и решить уравнения движения.
Создавать и запускать представление модели Simscape Driveline автомобильной трансмиссии:
Задайте вращательную инерцию или поступательную массу для каждого тела. Соедините тела с линиями физического соединения, представляющими оси автомобильной трансмиссии в портах сохранения механического устройства.
В случае необходимости оснуйте автомобильную трансмиссию к одной или нескольким механическим ссылкам, зафиксированным на пробеле.
Ограничьте оси автомобильной трансмиссии вращать или переводить вместе путем соединения их с механизмами. Механизмы налагают статические ограничения на движения автомобильной трансмиссии и передают крутящие моменты и силы в фиксированных отношениях.
По мере необходимости добавьте динамические элементы, которые передают крутящий момент, силу и движение среди осей автомобильной трансмиссии нестатическим способом. Эти элементы включают внутренние генерирующие крутящий момент компоненты, такие как ослабленные пружины, муфты, подобные муфте элементы, передачи и гидротрансформаторы. Можно также создать и соединить собственные динамические элементы.
Точно так же добавьте динамические источники и экологические взаимодействия, такие как механизмы, кузова и шины.
Настройте механические источники и датчики, чтобы инициировать и записать движения тела и применить внешние крутящие моменты и силы к автомобильной трансмиссии.
Соедините Solver Configuration Simscape с автомобильной трансмиссией, затем сконфигурируйте его. Запустите симуляцию, вызвав Simulink и решатели Simscape, чтобы найти движения системы. Отобразите и анализируйте движение.
Программное обеспечение Simscape Driveline задает автомобильную трансмиссию как набор вращения и перевода тел, заданных их вращательной инерцией и поступательными массами. Вращательные и поступательные степени свободы (число степеней свободы) происходят на инерции и массах, но несутся линиями физического соединения. Непосредственно соединение одного тела другому ограничивает оба тела вращаться при той же угловой или линейной скорости. Крутящий момент или сила применились к одному телу, применяется к обоим. Можно также основать оси автомобильной трансмиссии к механическим ссылкам, которые не перемещаются и которые представляют бесконечную эффективную инерцию или массу.
Примечание
Все число степеней свободы Simscape Driveline является абсолютным в неявной глобальной системе координат в покое, но измеряется и используется относительным способом между одним компонентом и другим. Чтобы измериться относительно глобальной системы координат отдыха, заземлите датчики или другие компоненты с механическими ссылочными блоками.
В действительной автомобильной трансмиссии тела могут также быть соединены косвенно механизмами та автомобильная трансмиссия пары оси. Механизмы ограничивают оси вращаться вместе. Эти механизмы могут быть простыми или объединить и могут связать две или больше оси. Механизмы имеют две роли:
Ограничение связанных осей вращаться или перевести вместе при скоростях в фиксированном отношении или отношениях.
Передача крутящих моментов или сил, текущих вдоль одной или нескольких осей к другим осям, также в фиксированном отношении или отношениях.
Чтобы создать более реалистические модели автомобильной трансмиссии, вы уточняете простые автомобильные трансмиссии, состоящие из инерции, масс и механизмов. Вы добавляете комплексные механические элементы, которые генерируют крутящие моменты и силы внутренне в автомобильной трансмиссии между одной осью и другим. Определенные блоки Simscape Driveline инкапсулируют как подсистемы целые модели комплексных элементов автомобильной трансмиссии:
Зависимые загрузкой модели потерь неидеальных механизмов.
Муфты и подобные муфте элементы, которые моделируют блокировку и разблокирование пар осей автомобильной трансмиссии путем применения кинетического и статического трения
Модели компонента транспортного средства, которые представляют механизмы, шины и кузова
Специализированный крутящий момент и модели силы, такие как гидротрансформаторы, жесткие упоры и ослабленная весенняя скрученность
Блоки, обеспеченные в библиотеке Simscape Foundation, могут служить начальными точками для разработки различных или совершенно новых моделей, чтобы симулировать те же компоненты. Можно также изучить замаскированные подсистемы путем взгляда под их масками. При необходимости разорвите связь между блоком и библиотекой прежде, чем изменить его, и затем создайте свою собственную версию. Или, создайте свои собственные новые блоки с помощью Simscape Driveline и компонентов Simscape, или с языком Simscape.
Для получения дополнительной информации о специализированных компонентах автомобильной трансмиссии смотрите Специализированные и Индивидуально настраиваемые Компоненты Автомобильной трансмиссии.
Источники движения Simscape и датчики являются блоками, которые вы используете, чтобы вставить и извлечь основную кинематическую и динамическую информацию:
Исходные блоки передают движение осям автомобильной трансмиссии и налагают внешне заданные крутящие моменты и силы на телах автомобильной трансмиссии.
Блоки датчика измеряют движения, и крутящие моменты и силы, переданные вперед, оси системы автомобильной трансмиссии.
Исходные входные параметры и датчик, выходные параметры являются физическими сигналами, которые несут модули.
Если вы задаете всю вращательную инерцию и поступательные массы тел и соединяете тела с механизмами и другими элементами автомобильной трансмиссии, динамическая задача нахождения, системное движение разрешимо. Чтобы закончить модель автомобильной трансмиссии и подготовить ее к симуляции, вы соединяете автомобильную трансмиссию с решателем Simscape. Этот решатель задает определенные аспекты симуляции и интегрирует ньютонову динамику для системы, применяя все внутренние и внешние крутящие моменты и ограничения, чтобы найти движения тел.
Если ваша модель готова к симуляции, запустите его и анализируйте ее движения, крутящие моменты и силы.
Вы обычно не знаете крутящие моменты, и обеспечивает необходимый, чтобы произвести данный набор движений. Приведением в действие движения ваша автомобильная трансмиссия с источниками движения и измерением получившихся крутящих моментов и сил, можно найти крутящие моменты и силы требуемыми произвести заданные движения. Этот метод инвертирует канонический подход к динамике, которая состоит из нахождения движений от крутящих моментов и сил.
Особый случай обратной динамики обрезает. Этот метод включает поиск установившихся движений тел, когда их ускорения и крутящие моменты и силы, которые они испытывают, исчезают. Используя специализированные инструменты в Simscape и Simulink, можно встревожить такое устойчивое состояние движения немного, чтобы найти, как система отвечает на маленькие воздействия. Ответ указывает на устойчивость системы и пригодность для контроллеров.
Программное обеспечение Simscape Driveline совместимо с режимами Simulink Acceleration, Simulink Coder™ и программным обеспечением Simulink Real-Time™. С этими продуктами можно сгенерировать версии кода моделей, которые вы первоначально создаете в Simulink с блок-схемами, улучшая скорость симуляции и мобильность модели. Распространенное приложение сгенерированного кода задает и аппаратно-программное моделирование в реальном времени.
Присутствие муфт в модели автомобильной трансмиссии вызывает разблокировавшие блокировку итерации и динамические разрывы. Эти разрывы устанавливают определенные ограничения для генерации кода. Для получения дополнительной информации об этих ограничениях, смотрите Эффективность Симуляции Автомобильной трансмиссии и Ограничения Simscape Driveline.
