建模和检测传动系统故障
这个例子展示了如何检测和响应故障在动力传动系统使用旋转阻尼器块。的旋转阻尼器Block允许您将阻尼系数指定为时间或行为触发器的函数。您可以对阻尼系数进行编程,使其在模拟中的特定时间发生变化,或者当给定加速度的冲击数量超过限制时发生变化,以模拟故障行为。故障建模允许您预测实际物理系统在遇到实际故障时的响应。它还允许您测试控制系统的鲁棒性和响应性。
在本例中,故障由连接在柔性轴上的阻尼器检测。虽然您可以使用Simulink所使用的工具来执行本例中的大部分步骤金宝app®而且Simscape™动力传动系统™提供用户界面和脚本。您可以将这些脚本组合到一个更大的脚本中进行参数扫描。
打开模型。在MATLAB中®命令提示符,输入:
模型=“sdl_flexible_shaft”;open_system(模型)
该模型包含两个柔性铝轴,采用集总参数方法建模。电机驱动电机轴。粘滞阻尼器连接到负载轴。粘性阻尼器用a表示旋转阻尼器从Simscape>基础库>机械>旋转元素图书馆。的基础库旋转阻尼器块无法检测或响应故障。
模拟模型并绘制结果。
在模拟开始时,离合器被解锁,从动轴是自由的。电机轴的初始速度为指定的200 rad/s,系统在稳态启动。由离合器接合和脱离触发的振荡是由于轴的灵活性。
将Simscape阻尼器替换为Simscape动力传动系统旋转阻尼器,在Simscape>动力传动系统>联轴器和驱动器>弹簧和阻尼器图书馆。标记新块Faultable阻尼器.
启用基于时间的故障,并指定响应,其中包括阻尼系数的变化和MATLAB警告的生成。使用这些值作为阻尼器的错参数:
使故障- - - - - -
启用
故障阻尼系数- - - - - -
10
启用时间故障触发器- - - - - -
启用
故障事件模拟时间- - - - - -
0.07
故障发生时报告- - - - - -
警告
模拟模型并绘制结果。
警告:在时刻0.060000时,会触发一个或多个断言。已发生故障事件断言来自:块路径:sdl_flexible_shaft/Faultable阻尼器断言位置:(位置信息被保护)
在模拟时t= 0.06 s,即故障指定时间,则上报告警。阻尼系数下降,使两个轴的速度减慢。
启用基于冲击的故障,并指定响应,其中包括阻尼系数的更改和MATLAB警告的生成。然后,对模型进行模拟,并绘制新的结果。使用这些值作为阻尼器的错参数:
使故障- - - - - -
是的
故障阻尼系数- - - - - -
150
启用时间故障触发器- - - - - -
禁用
启用行为错误触发器- - - - - -
启用
最大允许加速度- - - - - -
50
最大冲击次数- - - - - -
2
故障发生时报告- - - - - -
警告
模拟模型并绘制结果。
警告:在0.026048时刻,会触发一个或多个断言。已发生故障事件断言来自:块路径:sdl_flexible_shaft/Faultable阻尼器断言位置:(位置信息被保护)
在模拟时t= 0.026 s时,达到指定加速度下的最大冲击次数。报告了一个警告,阻尼系数增加并减慢了两个轴的速度。