史蒂夫米勒,马诺斯
Simscape™用于模拟DC电机。该模型是通过组装Simscape组件的物理网络来创建的,包括电阻器,轴惯性和摩擦。仿真结果在Simscape Resign Explorer中进行了评估。模型中使用的物理连接使其易于理解,修改和维护,并使可以快速构建跨越多个物理域的模型。
记录:2016年5月25日
在这次演示中,我们将看到我们如何使用Simscape来模拟DC电机。我们希望建模的系统看起来如此 - 具有两个电气连接和两个机械连接的直流电动机,包括一个可以沿轴转换的一个连接。
我们希望将该系统模拟电气和机械效果。我们将使用Simscape来模拟它。我们构建的模型将如下所示。当我们运行模拟时,我们将看到电机如何使其对弹簧作用的作用。
我们将使用MATLAB命令SSC_NEW打开新的SIMULINK模型。金宝app使用命令SSC_NEW打开一个Simulink模型,其中建议为Simsca金宝apppe模型。它还添加了Simscape中常用的一些块。
为了模拟我们的直流电机,我们需要的第一件事是直流电压源。我将单击图表并键入“直流电压源”,然后从列表中选择组件。我将将电压设置为5伏。
我们需要的下一件事是一个电阻。我将单击并拖动以创建电气连接,然后键入“电阻”,然后选择电阻组件。
然后,我们需要一个将在电气和机械能之间转换的块。我将键入“电磁”,然后选择旋转机电转换器。然后我将此连接到我们的电阻。
我们的电路还需要一个电感器,然后将连接到电流器的另一侧。我们还需要一个地面块。因此,我将输入“电气引用”并在此连接。
Simscape在正常Simulink中使用上方和超出求解器技术。金宝app要访问一些这些设置,我们将连接求解器配置块。
我们做的下一件事是我们模型的机械部分。这两个端口代表了电机的机械连接。我们将将电机的外壳附加到空间中固定的点。我们将插入机械旋转参考块。
该连接代表轴。我将单击并拖动以创建机械连接,然后插入惯性以表示轴的惯性。
我们希望在电机的轴承中模拟粘性摩擦。我将右键单击并拖动以创建分支,然后插入阻尼块。我们将把阻尼器连接到电机的外壳。
我们希望将轴的旋转运动转换为平移运动。我们将使用轮子和轴块来做。
我们希望电机对春天采取行动。所以我们将插入一个春天。并且弹簧将连接到空间固定的点。
有了这个,我们的模型是完整的。我们可以运行模拟。我将右键单击块并选择Simscape,查看模拟数据,SIMLOG。
在这里,我们可以看到Simscape Refeive Explorer。我们可以通过此树浏览器探索我们的模拟结果。在这里,我可以看到轴的速度,因为它落在每秒0弧度时。
我可以看看电量,例如通过电阻的电流。我们可以通过在翻译弹簧中选择x变量来看出春天被压缩的大量压缩。我们可以看到它压缩到约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移动的距离。在这里,我可以将其更改为新的数值,或者我可以分配matlab变量。我也可以调整单位。我可以将此参数配置为运行时参数,这意味着我可以在不重新生成C代码的情况下更改此值。
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再次压缩2厘米 - 因为我们已经减半了弹簧的刚度。
如果我想在Simulink范围上查看此模拟的结果,我可以使用传感器块。金宝app我会右键单击并添加运动传感器。并将测量轴的运动相对于壳体。
传感器块产生物理信号。该物理信号可用于实现同时物理方程。我们需要将此物理信号转换为Simulink信号,以便在范围上查看它。金宝app
在该转换中,我们将分配单位。所以我们将分配它的程度。现在,当我们运行模拟时,我们可以看到轴打开Simulink范围的程度。金宝app我们可以看到它在大约22和1/2度下落户。
在这次演示中,我们已经看到了我们如何使用Simscape中的基础库组件来模拟DC电机,并分析Simscape Reserve Explorer中的结果。
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