Rotational Hydro-Mechanical Converter

Интерфейс между гидравлическим и областями вращательного механического устройства

Библиотека

Гидравлические элементы

  • Rotational Hydro-Mechanical Converter block

Описание

Блок Rotational Hydro-Mechanical Converter моделирует идеальный преобразователь, который преобразует энергию жидкости в механическую энергию, в форме вращательного движения вала конвертера, и наоборот. Физически, конвертер представляет основной компонент ротационного привода лопасти одностороннего действия. Опция сжимаемости делает счет конвертера на динамические изменения плотности жидкости.

Используя этот блок как базовый элемент, можно создать большое множество ротационных приводов путем добавления специализированных эффектов, таких как утечка, трение, жесткие упоры, и так далее.

Конвертер симулирован согласно следующим уравнениям:

q=d(ρρl0V)dt=d(ρρl0)dtV+ρρl0ε(ωSωC)D

T=εpD

ρ={(α1α)ρg0+ρl0(α1α)(p0p+p0)1γ+epβlесли сжимаемость  включенаρl0если сжимаемость  выключена

где

qСкорость потока жидкости к емкости конвертера
DСмещение конвертера или объем жидкости должно было вращать вал на угловой модуль
ωSУгловая скорость вала конвертера
ωCСкорость вращения случая конвертера
TЗакрутите на вале
pАбсолютное давление жидкости в емкости конвертера
VПоршневой объем
αRelative amount of trapped air
ρ l0Плотность жидкости при атмосферных условиях
ρ g0Плотность газа при атмосферных условиях
p 0Атмосферное давление
γОтношение удельной теплоемкости
β lМодуль объемной упругости при атмосферных условиях и никаком газе
εМеханическая ориентация конвертера (1 если увеличение жидкого давления вызывает положительное вращение R относительно C, -1 если увеличение жидкого давления вызывает отрицательное вращение R относительно C)

Поршневой объем вычисляется согласно

V=Vdead+D(θ0+θ)dθdt=ε(ωSωC)

где

Мертвый VПоместите в камеру мертвый объем
θ0Угол начальной буквы вала
θВращение вала от исходного положения

Порт А является гидравлическим портом, сопоставленным с входом конвертера. Порты S и C являются портами сохранения вращательного механического устройства, сопоставленными с валом и случаем конвертера, соответственно. Давление в порте А генерирует крутящий момент в направлении, заданном параметром Converter orientation.

Диалоговое окно блока не имеет ссылки Source code. Чтобы просмотреть базовый источник компонента, откройте следующие файлы в MATLAB® редактор:

Основные допущения и ограничения

Блок симулирует идеальный конвертер с опцией с учетом сжимаемости жидкости. Другие эффекты, такие как жесткие упоры, инерция, или утечка, моделируются за пределами конвертера.

Параметры

Displacement

Эффективное смещение конвертера. Значением по умолчанию является 1.2e-4 м^3/рад.

Converter orientation

Задает ориентацию конвертера относительно глобального положительного направления. Конвертер может быть установлен двумя различными способами, в зависимости от того, генерирует ли он крутящий момент в положительном или в отрицательном направлении при подаче давления на вход:

  • Pressure at A causes positive displacement of R relative to C — Увеличение жидкого давления приводит к положительному вращению порта R относительно порта C. Это значение по умолчанию.

  • Pressure at A causes negative displacement of R relative to C — Увеличение жидкого давления приводит к отрицательному вращению порта R относительно порта C.

Compressibility

Задает, взята ли плотность жидкости в качестве постоянной или меняющейся в зависимости от давления. Значением по умолчанию является Off, в этом случае блок моделирует идеальный преобразователь. Если вы выбираете On, диалоговое окно блока отображает дополнительные параметры, которые позволяют вам динамические изменения модели плотности жидкости, не добавляя дополнительных блоков.

Shaft rotation

Выберите метод, чтобы определить вращение порта R относительно порта C:

  • Calculate from velocity of port R relative to port C — Вычислите вращение от относительных скоростей порта, на основе уравнений блока. Это - метод по умолчанию.

  • Provide input signal from Multibody joint — Позвольте входному порту q физического сигнала передать информацию о вращении от Мультисустава. Используйте этот метод только, когда вы соедините конвертер с Мультисуставом при помощи блока Rotational Multibody Interface. Для получения дополнительной информации смотрите, Как Передать Информацию о положении.

Этот параметр включен, когда Compressibility является On.

Initial shaft angle

Начальное смещение поршня от упора гидроцилиндра. Этот параметр включен, когда Compressibility является On и Shaft rotation является Calculate from velocity of port R relative to port CЗначение по умолчанию 0.

Dead volume

Объем жидкости в емкости в нулевом положении поршня. Этот параметр включен, когда Compressibility является On. Значением по умолчанию является 1e-4 м^3.

Specific heat ratio

Коэффициент удельной теплоемкости. Этот параметр включен, когда Compressibility является On. Значением по умолчанию является 1.4.

Initial pressure

Начальное давление в емкости. Этот параметр задает начальное условие для использования в вычислении начального состояния блока в начале запущенной симуляции. Это включено, когда Compressibility является OnЗначение по умолчанию 0.

Порты

Блок имеет следующие порты:

A

Гидравлический порт сопоставлен с входом конвертера.

S

Порт сохранения вращательного механического устройства сопоставлен с валом конвертера.

C

Порт сохранения вращательного механического устройства сопоставлен со случаем конвертера.

P

Входной порт физического сигнала, который передает информацию о положении от соединения Simscape™ Multibody™. Соедините этот порт с портом q обнаружения положения соединения. Для получения дополнительной информации смотрите Соединяющиеся Сети Simscape к Соединениям Simscape Multibody. Чтобы включить этот порт, установите параметр Interface rotation на Provide input signal from Multibody joint.

Расширенные возможности

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

Представленный в R2007a
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте