在本演示中，我们将了解如何使用Simscape对直流电机建模。我们希望建模的系统看起来像这样——一个直流电动机，有两个电气连接和两个机械连接，其中一个连接可以沿轴平移。

我们希望用电气和机械效应来模拟这个系统。我们将使用Simscape对其建模。我们构建的模型是这样的。当我们运行模拟时，我们将看到电机在弹簧作用时的反应。

我们将使用MATLAB命令ssc_new打开一个新的Simulink模型。金宝app使用命令ssc_new打开一个带有为Simscape模型推荐的设置的Sim金宝appulink模型。它还添加了一些在Simscape中常用的块。

要建模我们的直流电机，我们需要的第一件事是直流电压源。我将在图表中单击并键入“直流电压源”，然后从列表中选择组件。我把电压调到5伏。

接下来我们需要一个电阻。我将点击并拖动创建一个电气连接，然后输入“电阻”，然后选择电阻组件。

然后我们需要一个能在电能和机械能之间转换的块。我将输入“electro”，然后选择旋转机电转换器。然后我将它连接到电阻上。

我们的电路还需要一个电感器，它将连接到转换器的另一侧。我们还需要一块地砖。所以我将输入“电气参考”并连接到这里。

Simscape使用的求解器技术超过了普通Simulink中可用的技术。金宝app为了访问其中的一些设置，我们将连接求解器配置块。

接下来我们要做的是模型的机械部分。这两个端口代表电机的机械连接。我们将把电机的外壳固定在空间中的一个点上。我们将插入一个机械旋转参考块。

这个连接代表轴。我将单击并拖动以创建一个机械连接，然后插入一个惯性来表示轴的惯性。

我们想模拟电机轴承中的粘性摩擦。我将右键单击并拖动创建一个分支，然后插入一个阻尼块。我们将把阻尼器连接到电机的外壳上。

我们要把轴的旋转运动转化为平动运动。我们将使用轮轴块来做到这一点。

我们想让马达对弹簧起作用。我们插入一个弹簧。弹簧会连接到空间中一个固定的点上。

这样，我们的模型就完成了。我们可以进行模拟。我将右键单击块，选择Simscape，查看模拟数据，Simlog。

在这里我们可以看到Simscape Results Explorer。我们可以通过这个树浏览器来研究模拟的结果。在这里，我可以看到轴的速度，因为它沉降到0弧度每秒。

我可以观察电量，比如通过电阻的电流。通过选择平动弹簧中的x变量，我们可以看到弹簧被压缩了多少。我们可以看到它被压缩到0.01米，或1厘米。

我可以通过重置弹簧的刚度来增加电机轴的移动距离。在这里，我可以把它改成一个新的数值，或者我可以指定一个MATLAB变量。我还可以调整单位。我可以将这个参数配置为一个运行时参数，这意味着我可以在不重新生成C代码的情况下更改这个值。

我将重新运行模拟，重新加载模拟结果，我们将看到这个弹簧现在压缩了2厘米——同样，因为我们将弹簧的刚度减半。

如果我想在Simulink作用域上查看此模拟的结果，可以使用传感器块。金宝app我将右键单击并添加一个运动传感器。我们将测量轴相对于外壳的运动。

传感器块产生物理信号。这个物理信号可以用来实现联立的物理方程。我们需要将这个物理信号转换为Simulink信号，以便在作用域上查看它。金宝app

在那个转换中，我们会指定单位。所以我们用度数为单位。现在，当我们运行模拟时，我们可以看到轴在Simulink范围内转动了多少。金宝app我们可以看到它稳定在22又1/2度。

在这个演示中，我们已经看到了如何使用Simscape中的基础库组件对直流电机建模，并在Simscape results Explorer中分析结果。