主要内容

动力传动系统性能仿真

关于仿真性能

动力传动系统仿真涉及固有的准确性和速度之间权衡所有的数值模拟。准确性包两个截然不同的问题,或准确性忠诚的模型,对模拟的准确性的方法。本节描述动力传动系统固有的复杂性模型,作为有别于通用仿真问题。

关于解决者和模拟方法,看到物理模型的建立解决做出最优解算器选择物理模拟

调整模型的保真度

提高动力传动系统模型需要在块的忠诚更准确的表示实际的物理组件。例如,您可以使内部动态的组件由块或多或少的准确和真实的:

  • 打开和关闭物理效应,如不理想的齿轮啮合的损失(齿轮效率)

  • 包括或省略合规(包括阻尼弹簧反应),停止,和时间滞后

  • 包括或省略库仑摩擦离合器和clutch-like元素

  • 趋陡或软化身体急剧梯度阈值,如离合器的速度阈值和非理想的齿轮

建模这些物理效应需要额外的动力和代数约束,生成计算更密集的模拟,并能减少仿真速度,通常很大。

富达在普通桌面仿真模型

  • 非常小的速度阈值和短时间滞后可以降低数值收敛或模拟性能。考虑是否可以使这些值较大的模拟。

  • 如果你的模型包括齿轮效率损失,选择的自适应零交点模型配置参数菜单。

模型保真度固定步、实时和半实物仿真

除了离合器,MathWorks®不建议包括富达在固定步/固定成本,增强实时或半实物仿真(边境)。

遵从性或效率模型,考虑这些元素的数量减少:

  • 删除不必要的损耗元素

  • 结合有损元素到尽可能少的元素

如果你和一个固定步模拟解算器,避免:

  • 非常小的速度阈值。

  • 时间滞后,相对于固定时间短的一步。

提高模拟性能通过使用分区求解程序

分区求解是一个Simscape™固定步当地对于某些模型解算器,提高了性能。有关分区求解程序的更多信息,包括限制类型的模型,它可以解决的使用分区求解提高仿真速度。的一个例子显示了如何模拟Simscape动力传动系统™使用分区模型解算器,请参阅解决分区解决模拟问题Simscape动力传动系统模型

僵硬的动力传动系统的优化仿真

动力传动系统建模时,考虑不建模所有的遵从性,根据你的模型的目的。如果有特定的遵从性,比其他人更占主导地位,那么尝试建模只占主导地位的遵从性。

动力传动系统外部负载的耦合——对于一个汽车,wheel-tire-road负载——常常是激烈的。驾驶和道路状况通常在几秒或几十秒内变化。然而,汽车的驱动系统的内部变化可以改变在几分之一秒,特别是如果离合器和刹车变化在起作用。此外,离合器锁和释放事件创建动态不连续。

例如,轮胎是“硬”慢慢地应对实施部队和经历。轮胎也有一个广泛的频率响应。合规只有当你考虑建模轮胎模型汽车从静止加速。

优化模拟离合器

离合器锁定和释放事件生成不连续变化动力传动系统动力学和可能导致重大错误,尤其是如果你是模拟大变步解决公差或大型固定的时间步。

  • 离合器不连续变化的数量和性质的自由度动力传动系统在模拟。

  • 因为离合器不连续是理想化的事件,导致动力传动系统扭矩突然改变,离合器开关突然之间的静态和动态摩擦。

平滑和抵消离合器控制信号

你施加动态控制离合器通过输入压力的锁定、解锁或其他锁定信号。

强制锁的最简单的方法是改变一个离合器压突然从0到某种预先设定的值。你可以强迫一个解锁的突然改变离合器压回零。这样突然的离合器压力变化是不现实的。最好的解决方案是完整的离合器驱动模型。不过,您可以使用简化的模型来减少模型的复杂性。

你可以改善你的离合器建模和使它更现实,确保离合器压力信号起伏平稳,不突然。的仿真软金宝app件®源库提供了许多方法来创建这样的信号。您还可以使用块如重塑现有的信号状态方程转移Fcn

这些例子模型说明平滑离合器压信号:

  • sdl_clutch_custom上下坡道输入离合器压力。

  • sdl_car使用传输Fcn块重塑和平滑锋利的离合器压信号。

关于平滑离合器信号的更多信息,请参阅现实的离合器压力信号模型

调整离合器参数

你可以调整内部参数每个离合器块来控制离合器锁和何时、如何解锁。

改变压力或力阈值。锁定信号进入离合器是身体、力量或压力的单位。离合器,您可以指定一个力或压力阈值FthPth。这个阈值对离合器压这样一个截止有效控制压力P- - - - - -Pth而不是P。如果P<Pth,没有压力。(法向力之间的离合器表面可以代替压力。)提高压力或力阈值的离合器可调阈值使离合器更难进行。

提示

如果一群模拟太容易,考虑提高其阈值压力或力量。如果离合器难以接触,考虑降低这个阈值。

改变速度宽容。大多数离合器街区有一个速度公差参数ω托尔控制离合器时锁定或解锁。

  • 离合器可以锁只有相对轴速度ω在于范围- - - - - -ω托尔<ω< +ω托尔

  • 离合器解锁,如果整个离合器扭矩超过静摩擦极限,这反过来又取决于整个离合器的法向力。

你指定ω托尔通过每个离合器块值。

提示

如果一个离合器开关锁定与解锁太容易在模拟中,考虑增加速度宽容。

调整离合器不连续的解决者

如果您使用一个解决公差或步长太大,离合器不连续性会导致重大错误。

  • 如果变步公差太大,解算器发现很难或不可能跟踪动态变化与摩擦力矩的变化作用于动力传动系统准确。

  • 如果固定步长太大,解算器不能准确地解决突然变化,如离合器锁和释放事件。固定步解决者不能自适应地减少其步长进行补偿。

提示

如果你遇到收敛故障或突然的动力传动系统状态(速度)变化或离合器的即时状态变化,考虑减少解决公差(变步解算器)或步长(固定步解算器)。设置变步解决公差或固定步求解步长最小值可能产生一个可接受的模拟速度(不是太慢)。

调整 解算器类型和设置 影响精度 对速度的影响 影响离合器模拟
减少 变步:公差 增加 减少了 提高分辨率和模拟的锁定和解锁
固定步:步长
增加 变步:公差 减少了 增加 降低分辨率和模拟的锁定和解锁
固定步:步长