两个气缸与载荷约束模型
这个例子展示了如何建模一个刚性杆支持大批量互连两个液压致动器。万博1manbetx模型消除了弹簧的活塞力直接适用于负载。这些力量平衡重力和导致线性和旋转位移。
看到两个相关的例子,使用相同的基本组件:四缸模型和单缸模型。
注意:这是一个基本水力学的例子。你可以更容易地构建液压和汽车模型使用Simscape™动力传动系统™和Simscape液体™。
Simscape液体提供了建模和模拟流体系统组件库。它包括模型泵、阀门、执行器、管道、热交换器。您可以使用这些组件开发流体动力系统,如小猫,动力转向,起落架驱动系统。发动机冷却和燃料供应系统也可以开发Simscape液体。你可以集成机械、电气、热,和其他系统使用Simscape产品家族中可用的组件。
Simscape动力传动系统提供组件库的建模和模拟一维机械系统。它包括旋转和平移组件模型,如蠕虫齿轮、行星齿轮、螺丝、和离合器。您可以使用这些组件模型的机械功率传输直升机动力传动系统、工业机械、车辆动力系统和其他应用程序。汽车零部件,如发动机、轮胎、传输、和转矩转换器,也包括在内。
分析和物理模型
我们假定杆的旋转角很小。杆的运动方程在方程1块下面。方程描述汽缸和泵行为在单缸的例子是一样的。
方程块1:
个人的位置和速度活塞直接从几何。请参阅下面的相应方程方程块2。
方程块2:
打开模型和仿真运行
来打开这个模型、类型sldemo_hydrod在MATLAB®终端(点击超链接如果使用MATLAB帮助)。按下“播放”按钮在工具栏运行仿真模型。
注意:MATLAB模型记录相关数据结构称为工作区
sldemo_hydrod_output。记录信号有一个蓝色的指标(看到模型)。阅读更多关于信号记录仿真软件的帮助。万博1manbetx
注意:模型中记录所有的连续状态系统MATLAB在结构称为工作区
xout。每个州被赋予一个名称,以方便数据记录。美国的名字“stateName”领域的xout.signals。阅读更多关于国家名字仿真软件的帮助。万博1manbetx
图1:两个气缸模型和仿真结果
机械负载的子系统
这个子系统是如图2所示。它解决了运动方程,计算直接使用标准模型块。万博1manbetx假定旋转角很小。看的面具下的机械负荷子系统看到它的结构(右键单击子系统>选择“看下面具”)。
图2:机械负载的子系统
仿真参数
这个模拟实验中所使用的参数中使用的参数完全相同单缸模型除了以下:
L = 1.5 m m = 2500公斤我= 100公斤/ m ^ 2 Qmax ^ 3 = 0.005米/秒(常数)C2 = 3 e-9 m ^ 3 /秒/ Pa Fext = -9.81 * m牛顿
虽然泵流量是恒定的,模型独立控制阀门。最初,在t = 0阀门B的横截面为零。它成正比1.2 e-5 m ^ 2在t = 0.01秒,然后线性减小为零t = 0.02秒。阀的横截面1.2 e-5平方米。在t = 0和线性减为零t = 0.01秒,那么线性增加1.2 e-5平方米。在t = 0.02秒。然后阀门A和B的行为定期重复相同的模式。换句话说,阀门A和B是180度的阶段。
结果
图3和图4显示了线性和角度杆的位移。一类线性位移响应是典型的集成系统。杆的相对位置和角运动说明两个活塞的反应不同相的控制信号(阀门A和B的横截面)。
图3:的线性位移活塞和负载(中间的杆负载)
图4:杆的角位移
关闭模式
关闭和清除所有生成的数据模型。
结论
万博1manbetx为模拟液压系统仿真软件提供了一个富有成效的环境,提供增强提供巨大的生产力在建模和数值方法的灵活性。蒙面子系统和模型库的使用促进了结构化建模与自动组件更新。当用户修改库元素,模型,使用自动将新版本的元素。万博1manbetx仿真软件可以使用微分方程(拓扑)模型一些液体元素不可压缩和其他兼容,允许有效的相互依存的电路复杂的系统解决方案。万博 尤文图斯
最终可以使用诸如此类的模型作为整体植物或车辆系统的一部分。仿真软件的分层特性允许独立开发的液压致动器被放置,适当万博1manbetx,在较大的系统模型(例如添加控制传感器或阀门的形式)。在这样的情况下,工具MATLAB控制系统工具箱™可以分析和优化整个闭环系统。MATLAB / Si万博1manbetxmulink环境可以支持整个设计,分析,建模周期。万博1manbetx
