Nonlinear Translational Spring

Поступательная пружина на основе полинома или параметризации поиска по таблице

расширьте все на странице
  • Библиотека:

  • Simscape / Автомобильная трансмиссия / Couplings & Drives / Springs & Dampers

  • Nonlinear Translational Spring block

Описание

Блок Nonlinear Translational Spring представляет поступательную пружину нелинейной кривой смещения силы. Величина упругой силы является общей функцией смещения и должна не обязательно удовлетворить закону Гука. Можно параметрировать отношение смещения силы с помощью полинома или интерполяционной таблицы. Упругая сила может быть симметричной или асимметричной относительно нулевой деформации.

Симметричная полиномиальная параметризация задает упругую силу согласно выражению

F=k1x+sign(x)⋅k2x2+k3x3+sign(x)⋅k4x4+k5x5,

где:

  • F является упругой силой.

  • k 1, k 2..., k 5 является пружинными коэффициентами.

  • x является относительным смещением между портами R и C.

  • x init является начальным относительным смещением.

При симуляции запускаются, x равен x init.

Чтобы избежать нулевых пересечений, которые замедляют симуляцию, устраните знаковую функцию из многочленного выражения путем определения нечетного полинома (b 2, b 4 = 0).

Асимметричная полиномиальная параметризация задает упругую силу согласно выражению:

F={k1tx+k2tx2+k3tx3+k4tx4+k5tx5,x≥0k1cx+k2cx2+k3cx3+k4cx4+k5cx5,x<0,

где:

  • k 1, k 2..., k 5 является коэффициентами натяжения пружины.

  • k 1, k 2..., k 5 является пружинными коэффициентами сжатия.

Обе полиномиальной параметризации использует многочленное выражение пятого порядка. Чтобы использовать полином более низкоуровневый, обнулите ненужные коэффициенты высшего порядка. Чтобы использовать полином высшего порядка, соответствуйте к полиному более низкоуровневому или использовать параметризацию поиска по таблице.

Установка Parameterization к By table lookup задает крутящий момент затухания на основе набора векторов скорости вращения и крутящего момента. Если вы не вводите точку данных для источника, блок автоматически добавляет один (нулевая скорость вращения и нулевой крутящий момент).

Переменные

Используйте вкладку Variables, чтобы установить приоритет и начальные целевые значения для переменных в блоках перед симуляцией. Для получения дополнительной информации смотрите Приоритет Набора и Начальную Цель для Переменных в блоках.

Порты

Сохранение

развернуть все

Порт сохранения вращательного механического устройства сопоставлен с концом последователя.

Порт сохранения вращательного механического устройства сопоставлен с основным концом.

Параметры

развернуть все

Выбор поведения Spring. Можно принять решение параметрировать полиномом или интерполяционной таблицей.

Симметрия поведения Spring о точке нулевой деформации. Когда вы выбираете Symmetric, блок применяет один полином симметрично о точке нулевой деформации. Когда вы выбираете Two-sided, блок применяет уникальные полиномы для силы и сжатия.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Parameterization на By polynomial.

Полиномиальные коэффициенты коэффициента упругости. Самое высокое не элемент нулевого порядка должно быть положительным. Физические единицы измерения представляют первый коэффициент, и блок выбирает соответствующие модули высшего порядка для вас. Этот вектор должен иметь длину 5.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Parameterization на By polynomial и Symmetry к Symmetric.

Полиномиальные коэффициенты для натяжения пружины. Физические единицы измерения представляют первый коэффициент, и блок выбирает соответствующие модули высшего порядка для вас. Этот вектор должен иметь длину 5.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Parameterization на By polynomial и Symmetry к Two-sided.

Полиномиальные коэффициенты для пружинного сжатия. Физические единицы измерения представляют первый коэффициент, и блок выбирает соответствующие модули высшего порядка для вас. Этот вектор должен иметь длину 5.

Относительные значения смещения относительно положения нулевой деформации для соответствующих элементов в параметре Force vector. Этот параметр должен быть той же длиной как параметр Force vector. Минимальная длина вектора зависит от метода интерполяции: два для Linear и три для Smooth. Если не включенный в вектор, блок автоматически добавляет точку в координате силы деформации источника.

Обеспечьте значения для соответствующего элемента в параметре Deformation vector. Этот параметр должен быть той же длиной как параметр Deformation vector. Минимальная длина вектора: два для Linear и три для Smooth. Блок автоматически добавляет точку в координате силы деформации источника, если вы не задаете тот.

Интерполяция точки останова интерполяционной таблицы. Блок использует tablelookup функционируйте к нелинейности модели при помощи векторных данных, чтобы сопоставить входные значения с выходными значениями:

  • Linear — Выберите эту опцию для самой низкой вычислительной стоимости.

  • Smooth — Выберите эту опцию, чтобы произвести непрерывную кривую с непрерывными производными первого порядка.

Для получения дополнительной информации смотрите tablelookup.

Экстраполяция точки останова интерполяционной таблицы. Этот метод определяет выходное значение, когда входное значение находится вне диапазона, указанного в списке аргументов. Блок использует tablelookup функционируйте к нелинейности модели при помощи векторных данных, чтобы сопоставить входные значения с выходными значениями:

  • Linear — Выберите эту опцию, чтобы произвести линию, соединяющую соседние значения в области экстраполяции и за пределами с областью интерполяции.

  • Nearest — Выберите эту опцию, чтобы произвести экстраполяцию, которая не выше самой высокой или ниже самой низкой точки в области данных.

  • Error — Выберите эту опцию, чтобы не экстраполировать, когда это необходимо, ваши данные, чтобы быть в табличной области значений. Если входной сигнал находится вне области значений таблицы, симуляция останавливает и генерирует ошибку.

Для получения дополнительной информации смотрите tablelookup.

Примеры модели

Suspension System Comparison

Сравнение системы подвески

Испытательный стенд, содержащий три набора пружин и демпферов, взволнован тем же колеблющимся скоростным источником. Первое использование блок Shock Absorber и включает линейную жесткость и затухание. Дополнительное трение и жесткие упоры не используются. Второй амортизатор использует Нелинейный Поступательный Spring и Нелинейный Поступательный Демпфер, заданный симметричными полиномами. Третье использование Переменный Поступательный Spring и Переменный Поступательный Демпфер. Коэффициент упругости варьируется во время симуляции с помощью регулирования без обратной связи, и коэффициент демпфирования настраивает, чтобы гарантировать, что критическое затухание достигается. Управление замкнутым циклом может быть добавлено, чтобы симулировать адаптивную систему подвески.

Расширенные возможности

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

Смотрите также

| |

Введенный в R2013a

Документация Simscape Driveline

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте