Double-Acting Actuator (TL)

Линейный привод с перемещением поршня, управляемым двумя противоположными полостями с терможидкостью

  • Библиотека:

  • Simscape / Жидкости / Тепловая Жидкость / Приводы

  • Double-Acting Actuator (TL) block

Описание

Блок Double-Acting Actuator (TL) моделирует линейный привод перемещением поршня, которым управляют две противостоящих емкости с тепловой жидкостью. Привод генерирует силу при ходе расширения и втягивании. Сгенерированная сила зависит от перепада давлений между двумя емкостями.

Рисунок показывает ключевые компоненты модели привода. Порты A и B представляют тепловые жидкие входы емкости. Порт R представляет поршень привода перевода и порт C случай привода. Порты HA и HB представляют тепловые интерфейсы между каждой емкостью и средой. Движущийся поршень является адиабатой.

Схематичный привод двойного действия

Смещение

Перемещение поршня измеряется как положение в порте R относительно порта C. Mechanical orientation идентифицирует направление перемещения поршня. Перемещение поршня рассматривается нейтральным, или 0, когда емкость объем равна емкости мертвый объем. Когда смещение получено как вход, гарантируйте, что производная положения равна поршневой скорости. Это автоматически имеет место, когда вход получен от связи блока Translational Multibody Interface до соединения Simscape Multibody.

Направление перемещения поршня зависит от механической установки ориентации в диалоговом окне блока. Если механическая ориентация положительна, то более высокое давление в порте A дает к положительному поршневому переводу относительно случая привода. Направление движения инвертирует для отрицательной механической ориентации.

Жесткий упор

Набор жестких упоров ограничивает поршневую область значений движения. Жесткие упоры обработаны как системы пружинного демпфера. Пружинный коэффициент жесткости управляет укрепляющим компонентом силы контакта жесткого упора и коэффициента демпфирования диссипативный компонент.

Жесткие упоры расположены в дистальных концах хода поршня. Если механическая ориентация положительна, то более низкий жесткий упор в x = 0 и верхний жесткий упор в x = +stroke. Если механическая ориентация отрицательна, то более низкий жесткий упор в x =-stroke и верхний жесткий упор в x = 0.

Составной объект блока

Этот блок является составным объектом, компонентно-ориентированным на блоках Основы Simscape™:

Составная диаграмма компонентов

Порты

  • А - порт терможидкости, представляющий полость А привода

  • B Тепловая жидкая полость привода представления порта сохранения B

  • C Порт сохранения механического устройства, представляющий случай привода

  • R Порт сохранения механического устройства, представляющий поршень привода

  • HA — Тепловой порт сохранения, представляющий тепловой интерфейс между емкостью A и средой

  • HB — Тепловой порт сохранения, представляющий тепловой интерфейс между емкостью B и средой

  • p Входной порт физического сигнала для данных о положении поршня. Чтобы осушить этот порт, установите Piston displacement from chamber A cap на Provide input signal from Multibody joint.

  • p Выходной порт физического сигнала для данных о положении поршня. Чтобы осушить этот порт, установите Piston displacement from chamber A cap на Calculate from velocity of port R relative to port C.

Параметры

Вкладка привода

Mechanical orientation

Устанавливает направление перемещения поршня. Когда вы устанавливаете этот параметр на:

  • Pressure at A causes positive displacement of R relative to C перемещение поршня положительно, когда объем жидкости в порте A расширяется. Это соответствует расширению стержня.

  • Pressure at A causes negative displacement of R relative to C перемещение поршня отрицательно, когда объем жидкости в порте A расширяется. Это соответствует сокращению стержня.

Механическая ориентация влияет на размещение жестких упоров привода. Один жесткий упор всегда в нуле положения. Второй жесткий упор на расстоянии хода поршня, если механическая ориентация положительна и в минус расстояние хода поршня, если механическая ориентация отрицательна.

Piston cross-sectional area at A

Область, нормальная к направлению потока в полости привода A. Блок использует эту область, чтобы вычислить гидравлическую силу из-за жидкого давления в емкости A. Поршневая площадь поперечного сечения должна быть больше нуля. Значением по умолчанию является 0.01 м^2.

Piston cross-sectional area at B

Область, нормальная к направлению потока в полости привода B. Блок использует эту область, чтобы вычислить гидравлическую силу из-за жидкого давления в емкости B. Поршневая площадь поперечного сечения должна быть больше нуля. Значением по умолчанию является 0.01 м^2.

Piston stroke

Максимальное расстояние поршень привода может переместиться. Ход поршня должен быть больше нуля. Значением по умолчанию является 0.1 m.

Жесткие упоры ограничивают перемещение поршня длиной хода поршня. Один жесткий упор расположен в нуле положения. Второй жесткий упор на расстоянии хода поршня, если Mechanical Orientation установлен в Pressure at A causes positive displacement of R relative to C и в минус ход поршня, если Mechanical Orientation установлен в Pressure at A causes negative displacement of R relative to C.

Dead volume at A

Объем жидкости, когда перемещением поршня является 0 в емкости A. Это - жидкий объем, когда поршень противостоит заглушке привода. Значением по умолчанию является 1e-5 м^3.

Dead volume at B

Объем жидкости, когда перемещением поршня является 0 в емкости B. Это - жидкий объем, когда поршень противостоит заглушке привода. Значением по умолчанию является 1e-5 м^3.

Environment pressure specification

Выбор давления среды. Опции включают Atmospheric pressure и Specified pressure. Выбор Specified pressure отсоединяет дополнительный параметр, Environment pressure.

Environment pressure

Давление вне преобразования регистра привода. Это давление действует против давлений в полостях привода. Значение нуля соответствует вакууму. Значением по умолчанию является 0.101325 MPa. Этот параметр отображается только, когда Environment pressure specification установлен в Specified pressure.

Вкладка жесткого упора

Hard-stop stiffness coefficient

Коэффициент Spring жестких упоров привода. Пружинный коэффициент составляет укрепляющий фрагмент силы контакта жесткого упора. Увеличьте содействующее значение к модели, тяжелее связываются. Значением по умолчанию является 1e10 N/m.

Hard-stop damping coefficient

Коэффициент демпфирования жестких упоров привода. Коэффициент демпфирования определяет диссипативную часть силы контакта жесткого упора. Увеличьте содействующее значение, чтобы уменьшать возврат на контакт. Значением по умолчанию является 150 N/(m/s).

Hard stop model

Методы моделирования для жестких упоров. Опции включают:

  • Stiffness and damping applied smoothly through transition region (значение по умолчанию) — Масштаб силы контакта от нуля до ее полного значения на заданной длине. Масштабирование является полиномом по своей природе. Функция масштабирования полинома численно является гладкой, и она не производит нулевых пересечений любого вида.

  • Full stiffness and damping applied at bounds, undamped rebound — Примените полное значение вычисленной силы контакта при нарушении жесткого упора. Сила контакта является соединением упругих и демпфирующих сил во время проникновения и упругой силы — без демпфирующей составляющей — во время восстановления. Никакое сглаживание не применяется.

  • Full stiffness and damping applied at bounds, damped rebound — Примените полное значение вычисленной силы контакта при нарушении жесткого упора. Сила контакта является соединением упругих и демпфирующих сил и во время проникновения и во время восстановления. Никакое сглаживание не применяется. Это - модель жесткого упора, используемая в предыдущих релизах.

Transition region

Расстояние, ниже которого масштабирование применяется к силе жесткого упора. Сила контакта является нулем, когда расстояние до жесткого упора равно значению, заданному здесь. Это в его полном значении, когда расстояние до жесткого упора является нулем. Значение по умолчанию 1mm.

Вкладка начальных условий

Piston displacement from chamber A cap

Метод для определения положения поршня. Блок может получить положение от блока Multibody, когда установлено в Provide input signal from Multibody joint. Значением по умолчанию является Calculate from velocity of port R relative to port C.

Initial piston displacement

Положение поршня в начале симуляции. Это значение должно быть между нулем и ходом поршня, если параметр Mechanical orientation устанавливается на Pressure at A causes positive displacement of R relative to C. Это должно быть между нулем и минус ход поршня, если параметр Mechanical orientation устанавливается на Pressure at A causes negative displacement of R relative to CЗначение по умолчанию 0 m. Чтобы включить этот параметр, установите Piston displacement from chamber A cap на Calculate from velocity of port R relative to port C.

Initial liquid temperature at A

Температура в полости привода в начале симуляции. Значением по умолчанию является 293.15 K.

Initial liquid temperature at B

Температура в полости привода B в начале симуляции. Значением по умолчанию является 293.15 K.

Fluid dynamic compressibility

Опция к эффектам модели из-за жидкой динамической сжимаемости. Выберите On включить жидкую динамическую сжимаемость и Off отключить его.

Initial liquid pressure in chamber A

Давление в полости привода в начале симуляции. Значением по умолчанию является 0.101325 MPa.

Initial liquid pressure in chamber B

Давление в полости привода B в начале симуляции. Значением по умолчанию является 0.101325 MPa.

Примеры модели

Reciprocal Actuator with Differential Cylinders

Взаимный привод с дифференциальными цилиндрами

Привод двойного действия с дифференциальными цилиндрами. Выход насоса соединяется с цилиндром B привода, в то время как цилиндр привода может быть соединен или с насосом или с резервуаром через распределительный клапан с 3 путями. Когда цилиндр A соединяется с насосом, давления в обоих цилиндрах становятся равными. Из-за большей эффективной площади базового поршня в цилиндре A, интерфейсная сила в цилиндре A больше, чем тот из в цилиндре B, который заставляет поршень расширять. Когда цилиндр A соединяется с резервуаром, поршень начинает отрекаться. Распределительным клапаном с 3 путями управляет синусоидальный сигнал достигнуть повторяющегося взаимного движения в приводе.

Расширенные возможности

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

Смотрите также

| |

Темы

Введенный в R2016a

Документация Simscape Fluids

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте