Translational Hydro-Mechanical Converter

Интерфейс между гидравлическими и механическими поступательными областями

Библиотека

Гидравлические элементы

  • Translational Hydro-Mechanical Converter block

Описание

Блок Translational Hydro-Mechanical Converter моделирует идеальный преобразователь, который преобразует энергию жидкости в механическую энергию, в форме поступательного движения конвертера выходной член, и наоборот. Опция сжимаемости делает счет конвертера на динамические изменения плотности жидкости.

Используя этот блок как базовый элемент, можно создать большое множество моделей гидроцилиндров 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(vRvC)A

F=εpA

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

где

qСкорость потока жидкости к емкости конвертера
AЭффективная площадь базового поршня
v RСкорость стержня конвертера
v CСкорость случая конвертера
FСила разрабатывается конвертером
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 прямое вытеснение R относительно C, -1 если увеличение жидкого давления вызывает отрицательное смещение R относительно C)

Поршневой объем вычисляется согласно

V=Vdead+A(x0+x)dxdt=ε(vRvC)

где

Мертвый VПоместите в камеру мертвый объем
x0 Поршневое исходное положение
xПеремещение поршня от исходного положения

Порт А является гидравлическим портом, сопоставленным с входом конвертера. Порты R и C являются поступательными портами сохранения механического устройства, сопоставленными со стержнем и случаем конвертера, соответственно.

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

Piston area

Эффективная площадь базового поршня. Значением по умолчанию является 5e-4 м^2.

Converter orientation

Задает ориентацию конвертера относительно глобального положительного направления. Конвертер может быть установлен двумя различными способами, в зависимости от того, порождает ли он силу 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 прямому вытеснению 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 смещению 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.

Piston displacement

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

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

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

Этот параметр включен, когда Compressibility является On.

Initial piston position

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

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.

R

Порт механической передачи сопоставлен со стержнем конвертера.

C

Порт механической передачи сопоставлен со случаем конвертера.

P

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

Ссылки

[1] Manring, N.D., Hydraulic Control Systems, John Wiley & Sons, Нью-Йорк, 2005

[2] Meritt, H.E., Hydraulic Control Systems, John Wiley & Sons, Нью-Йорк, 1967

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