史蒂夫·米勒,MathWorks公司
的Simscape流体™用于液压驱动系统模型。该液压系统包括一个泵,四通换向阀,和一个双动式液压缸。该模型是通过组装成组件使用的Simscape™物理连接的物理示意图创建。仿真结果显示在结果的Simscape资源管理器,其中显示活塞行程和致动力。然后,该系统进行了测试,并连接到一个三维机械系统的多体的Simscape™模型。结果显示3D动画系统如何工作,并有这个更真实的负载。
在这个演示中,我们将看到怎样的液压驱动系统中使用的Simscape流体模型。在我们的液压致动系统的模型,该阀内的阀柱控制的压力从泵到液压缸的任一侧,它可以伸展和收缩的流动。电动机将驱动泵控制速度的轴,和一个控制系统将调节阀的位置。
我们将Simulink的内这个体系金宝app®使用的Simscape流体环境。该模型中,我们构建将是这样的,我们会看到,当我们运行仿真活塞越过其行程的整个范围。然后,我们将这个连接到一个三维机械系统的真实模型,看它的行为。我现在会切换到模型,所以你可以看到这是如何实现的。
首先,我们将进入命令ssc_new到MATLAB®命令窗口。这将打开与推荐的Simscape模型设置金宝app的Simulink模型。我们需要添加到我们的系统的第一件事情是一个泵。我会点击图上,并在字泵的类型。在这里,我可以看到一个列表的泵我可以选择,我会选择一个固定排量泵。我在这里可以指定泵的排量。
我们的泵需要吸取液体从罐。我们将使用液压参照表示。我点击并拖动以创建参考理想的液压连接类型,在这里我有一个理想的液压的参考,这将代表我们的坦克。以控制流体从泵到液压致动器的流动,我们需要一个换向阀。我将在第4类,并从换向阀可用的一个选择。
块上双击,我可以进去,并指定不同的参数。有多种参数的选择,所以我可以选择一个合适的数据表,我有,我也可以用一个很适合的测量数据。我将增加该阀的大小,使之与泵相称,并且留下其余的设置,因为它们。
我将我们的阀的P端口连接到泵的高压侧。我们需要限制的压力来自泵。我们将使用一个泄压阀,以做到这一点。我将右键单击并拖动以创建液压分支,然后在溢流阀类型要获得的组件。在此块上双击,我也可以改变这些参数。我会调整它们,使它们相称泵的尺寸和阀门,我们正在处理。我将连接减压阀回到我们的坦克偏低。我也将我们的液压换向阀的低侧连接到我们的坦克也。
接下来,我们将增加我们的液压执行机构。我会点击并拖动以创建液压连接,并在圆筒型。在这里,我们可以看到不同的汽缸组件,我们可以使用。我把这个部分我们的网络,创造更多的液压连接,然后在块上双击来设置参数。我们需要使这个执行器大一点来处理我们的反铲臂。
我们将改变活塞行程,以配合我们的设计,我们的系统。我们将改变硬停止参数。这两个机械连接代表我们缸机械连接。我们将这个点连接到固定空间中的一个点。的另一侧是杆,其连接到所述气缸中的活塞。我们希望有一个对机械负荷这一行为。我们将单击并拖动以创建一个机械连接,然后添加一个平移的春天。
我们希望缸采取行动克服弹簧阻尼器,所以我们将单击并拖动,也可以增加平移阻尼器。而我们将在一侧连接到固定空间中的一个点。要指定我们的负载的惯性,我们将单击并拖动,并添加质量块,并设置质量为100公斤。
我们的物理系统完成,但我们仍然需要指定输入到我们的系统。一个输入是我们的泵。我们将单击并拖动创建的机械连接。我们将为了在一个固定的速度旋转泵我们插入一个理想的角速度源。这个来源,我们将连接到一个点的另一端固定在空间。我们将指定使用常量块我们的泵的速度。
我们会以每秒188个弧度额定转速其指定的速度。由于的Simscape和流体的Simscape使用Solver技术超越什么是在基地的Simulink提供,我们将需要获得额外的设置。金宝app这些我们可以在求解器配置块访问。剩余的输入到我们的系统是阀芯与阀的位置。我们将指定使用Simulink的信号。金宝app我们需要指定信号的单位,我们将使用转换器模块,以做到这一点。
在这里,我们可以指定信号的单位是米,或阀内的阀芯的位移。为了在行程的整个范围内的活塞移动,我们将使用一个正弦波作为输入。我们将指定幅度为3毫米。最后一点,我们需要做的是指定的液压油。我们将单击并拖动来创建一个分支。而你插入一个液压油块。这里我们可以指定流体的类型,并指定任何其他相关参数。
有了这个,我们的液压网络齐全。过去的事情,我们要做的是确保的Simscape启用日志记录。在这里,在的Simscape窗格下的配置面板,我们可以启用的Simscape记录。我们也可以为了它是如何保存的其他设置来配置。现在,我们可以运行模拟。然后右键点击任何块,我们可以访问的Simscape结果浏览器。
在这里,我们可以看到一个树浏览器,显示所有的仿真结果。因为我们对上平移春天点击,我们可以看到不同的价值观,包括弹簧被压缩的距离或者多么的活塞运动。我们看到它在移动的0.5米其行程的整个范围。我们还可以看到的力量,这个驱动系统可以提供的数量。
我们也可以探索液压量,如泵需要交付的压力。我们满意是我们的系统,这个非常简单的负载的行为。现在我们将添加一个更现实的负载。我们已经建立了一个三维机械系统,水桶,臂的模型,我们的反铲挖土机。这里连接的机械连接,然后连接我们已经把一个模拟范围块子系统的输出。
现在,当我们运行模拟,我们将看到机械系统的3D动画。因此,我们可以看到,我们的驱动系统是移动桶来回。当我们看的范围,我们可以看到,我们的系统正朝着在其行程的整个范围。而当我们进入的Simscape多体系统的模型,我们也可以探讨使用的Simscape结果浏览器的数量。在这里,我们可以看到这个特定的关节的运动量。在这个演示中,我们已经看到我们如何能够使用的Simscape模型流体的液压驱动系统。
记录:2016年6月10日