Моделирование тупика муфты, Используя если блоки
В этом примере показано, как использовать Если/Еще подсистемы, чтобы создать модель муфты. 'Если' подсистема моделирует динамику муфты в заблокированном положении, в то время как 'Еще' подсистема моделирует разблокированное положение. Один или другой включен с помощью блока 'If'. Точечные пунктирные линии от блока 'If' обозначают управляющие сигналы, которые используются, чтобы включить Если/Еще (или другое условное выражение) подсистемы. Проверка любого из полей на графический интерфейсе пользователя производит график любой из выбранных переменных (по сравнению со временем).
Анализ и физика
Система муфты в этом примере состоит из двух пластин, которые передают крутящий момент между механизмом и передачей. Существует два отличных режима работы:
1) скольжение - эти две пластины имеют отличающиеся скорости вращения
2) тупик - эти две пластины вращаются вместе.
Обработка перехода между этими двумя режимами представляет собой проблему моделирования. Когда система теряет степень свободы на тупик, переданный крутящий момент проходит разрыв шага. Величина крутящего момента понижается от максимального значения, поддержанного способностью трения к значению, которое необходимо, чтобы сохранить две половины системы, вращающейся на том же уровне. Противоположный переход, пропуск независимо, аналогично сложен, когда крутящий момент, переданный пластинами муфты, превышает способность трения.
Примечание: можно найти детальный анализ этой системы, включая уравнения и схемы, в примере для модели муфты с активированными подсистемами.
Моделирование
Можно использовать следующие два метода для решения этой задачи:
1) Вычислите крутящий момент муфты, переданный в любом случае, и используйте это значение непосредственно в модели.
2) Используйте две различных динамических модели и переключатель между ними в подходящее время.
Simulink® может смоделировать любой метод. В этом примере мы описываем симуляцию для второго метода. Переключение между двумя динамическими моделями должно быть выполнено с осторожностью, чтобы гарантировать, что инициализированные состояния новой модели сразу совпадают со значениями состояния до переключателя. В любом подходе Simulink упрощает точную симуляцию из-за ее способности распознать точные моменты, в которые происходят переходы между тупиком и скольжением.
Выполнение симуляции
Когда модель будет открыта, чтобы запустить симуляцию, нажмите Run.
Рисунок 1: схема Верхнего уровня для модели муфты
Примечание: модель регистрирует соответствующие данные к рабочему пространству MATLAB в структуре под названием
sldemo_clutch_if_output. Регистрируемые сигналы имеют синий индикатор. Для получения информации о логгировании сигнала смотрите, Конфигурируют Сигнал для Логгирования.
'Если' блок
Блок 'If' использует LockedFlag предупредите, чтобы переключиться между 'Заблокированными' и 'Разблокированными' подсистемами. Дважды щелкните по блоку 'If' в модели, чтобы установить ее параметры (см. рисунок 2). LockedFlag представляет состояние муфты. LockedFlag = 1 если муфта заблокирована и LockedFlag = 0 если муфта разблокирована.
Рисунок 2: Установка, 'Если' параметры блоков
Результаты
Входные параметры для этой модели эквивалентны для модели, которая использует активированные подсистемы (sldemo_clutch). Системные скорости ведут себя как показано в рисунке 3 ниже. Как ожидалось результаты получены из sldemo_clutch и sldemo_clutch_if идентичны.
Рисунок 3: Скорости вращения механизма, транспортного средства и вала для входных параметров по умолчанию
Закрытие модели
Закройте модель. Очистите сгенерированные данные.
Заключения
В этом примере показано, как использовать 'Если' блоки в Simulink, чтобы смоделировать систему с топологическими разрывами. Это - альтернатива использованию активированных подсистем.