如何Simscape模拟工作
Simscape仿真阶段
你可能会发现这简要概述有利于构建模型和理解错误。有关更多信息,请参见Simscape模型表示物理系统如何。
Simscape™软件给你多种方法来模拟和分析物理系统的仿真软件金宝app®环境。运行一个物理模型模拟类似于模拟任何仿真软件模型。金宝app它需要设置各种模拟选项,开始仿真,查看仿真结果。本主题描述特定于Simscape模型模拟的各个方面。具体的模拟和分析与个别Simscape附加产品,参考文档的单独的附加产品。下载188bet金宝搏
这个流程图介绍了Simscape模拟序列。
流程图包括以下主要阶段:
模型验证
Simscape解决者首先验证模型配置和检查你的数据条目从一块对话框。
图中所有Simscape块必须连接到一个或多个物理网络。
图中的每个拓扑不同的物理网络需要一个解算器配置块。
如果你的模型包含流体元素(如两相液体,气体,潮湿的空气,等温或热液),图中的每一个拓扑的电路可以包含一块定义流体属性的块连接到电路。如果没有连接到流体块一个循环,这个循环的块使用默认的液体。然而,多个流体块在一个循环中产生一个错误。
单位中指定的一个信号金宝appSimulink-PS转换器块必须匹配所期望的输入类型Simscape块连接到它。例如,当你为一个提供输入信号理想的角速度源块,指定角速度单位,如
rad /秒或rpm,在金宝appSimulink-PS转换器块,或离开它没有单位。同样,单位中指定PS-金宝appSimulink转换器块的类型必须匹配提供的物理信号Simscape块输出港。
网络建设
验证模型后,Simscape解算器构造物理网络基于以下原则:
两个直接连接保护他们所有的港口都有相同的值在变量(如电压或角速度)。
任何通过变量(如当前或转矩)传输的物理连接线路分为多个组件之间的连接的分支。通过为每一个变量,其值的总和流入一个分支点等于其价值观的总和流出。
方程建设
基于网络配置,参数值块对话框,和定义的全局参数流体属性,如果适用,Simscape解算器构造模型的方程组。
这些方程包含以下类型的系统变量:
动态——这些变量出现在方程的时间导数。动态、微分变量动态添加到系统,需要解决使用数值积分来计算它们的值。动态变量可以独立或依赖状态模拟生产。
代数——这些变量没有出现在方程的时间导数。这些变量出现在代数方程但没有添加动态,这通常发生在物理系统由于守恒定律,如质量和能量守恒。的代数变量总是依赖于动态变量,其他代数变量,或输入。
解算器然后执行分析和消除变量不需要求解方程组。变量消除后,剩余的变量(代数、动态依赖和动态独立)被映射到仿真软件模型的状态向量。金宝app
如何查看和分析信息模型变量,明白了模型数据。
初始条件计算
Simscape求解器计算初始条件只有一次,开始模拟(t= 0)。在解算器配置块,默认的是开始从稳态模拟复选框不选中。如果在你的模型中,选择看找到一个初始稳态。
发现初始值的求解器计算初始条件的系统变量完全满足所有模型方程。你可以影响的初始条件计算块级变量初始化,通过指定优先级和目标的初始值最初的目标节块的对话框。你也可以为整个模型初始化变量保存的操作点。
您指定在变量的值初始化不是各自变量的实际值,而是他们的目标价值的模拟(t= 0)。根据解决的结果,这些目标可能是也可能不是很满意。解算器试图满足高优先级目标第一,然后低优先级的:
起初,解算器试图找到一个解决方案,所有高优先级变量满足目标,和低优先级的目标是尽可能接近。如果找到解决方案在这个阶段,它满足所有高优先级目标。也可以实现一些低优先级的目标,其他的是近似的。
如果解算器无法找到一个解决方案,完全满足所有高优先级目标,它发出一个警告,进入第二阶段,
高重点是放松低。即解决者试图找到一个解决方案,近似高优先级和低优先级的目标尽可能。
后初始化变量和模拟模型之前,您可以打开目标变量的变量观众看到它已经满足。块级变量初始化的更多信息,请参阅变量初始化。
找到一个初始稳态
当您选择开始从稳态模拟复选框的解算器配置布洛克:
对模型兼容频率和时间方程公式,求解程序试图执行正弦稳态初始化。换句话说,执行初始化使用频率时间方程,然后使用实际的仿真所得方程制定和选择的其他选项解算器配置块。有关更多信息,请参见频率和时间模拟模式。
如果模型不兼容的频率和时间,解算器试图找到结果如果输入的稳态系统长时间保持不变,从初始状态开始从初始条件计算获得在前一节中描述。稳态意味着系统变量不再随时间变化。
如果稳态解决成功,发现一些稳定状态(在公差内),但不一定是国家预期从给定的初始条件。然后从稳态模拟。
一个模型可以有多个稳定状态。在这种情况下,解算器选择符合该变量的稳态解在块级变量初始化指定目标。有关更多信息,请参见变量初始化。
瞬态初始化
计算初始条件后,或在随后的事件(如不连续产生,例如,从阀门开度,或从一个硬盘停止),Simscape解算器执行瞬态初始化。瞬态初始化修复所有动态变量和解决代数变量和衍生品的动态变量。瞬态初始化的目的是提供一套一致的初始条件为下一个阶段,暂时解决。
瞬态解
最后,Simscape解算器执行瞬态解的方程组。在瞬态解,连续微分方程在时间上集成计算所有的变量作为时间的函数。
解决继续执行瞬态的仿真结果显示解决解决,直到遇到一个事件,如零交叉或不连续。事件可能在物理网络或其他仿真软件模型。金宝app如果解决者遇到一个事件,瞬态的解算器返回阶段初始化,然后回瞬态解。这种循环会一直持续下去,直到仿真的结束。
