Идеальный источник постоянного напряжения

Блок вырабатывает постоянное по уровню напряжение. Пиктограмма и окно настройки блока приведены на рис. 7.7. В полях окна настройки параметров задаются:

Amplitude (V) – амплитуда (В) выходного напряжения источника. Measurments – измеряемые переменные. Параметр позволяет выбрать передаваемые в блок Multimeter переменные, которые затем можно увидеть с помощью блока Scope или измерить с помощью блока Powergui. Значения параметра выбираются из выпадающего списка:

10. None – нет переменных для отображения,

11. Voltage – выходное напряжение источника.

Рис. 7.7. Пиктограмма и окно настройки блока источника постоянного напряжения

Блок является идеальным источником напряжения, т. е. его собственное внутреннее сопротивление равно нулю.

Пример 4.1. На рис. 4.8 показан пример включения двух источников постоянного напряжения V1 = 200 B, V2 = 300 B на общее сопротивление R=50 Ом.

В схему модели введены блоки Multimeter и Powergui, измеряющие напряжения источников, напряжение и ток в сопротивлении. Окна блоков с результатами измерений показаны на рис. 4.9.

Глава 8. Элементы устройств в пакете Simscape

Рис. 8.1. Библиотека пакета Simscape

Глава 8

Моделирование гидравлических систем в MATLAB

ВВЕДЕНИЕ

Машиностроительная гидравлика является современной отраслью машиностроения. Но до настоящего времени процесс проектирования гидравлики на 99 % опирался на эксперимент, в большей степени это так остается и сегодня. Однако дальнейшее повышение качества проектирования при одновременном сокращении сроков и затрат возможно только при использовании современных технологий, компьютерной техники, программного обеспечения и компьютерного моделирования [3].

SimHydraulics - это отдельная библиотека пакета Simulink среды MATLAB, предназначенная для моделирования гидравлических систем.

SimHydraulics объединяет воедино функциональные возможности продуктов SimPowerSystems, SimMechanics и SimDrivline, позволяя разработчикам систем имитировать взаимосвязанную работу контроллеров и остального оборудования.

С помощью продукта SimHydraulics инженеры могут рассчитать давление и напор жидкости в системах, построенных на базе стандартных и нестандартных компонентов. Предлагаемые инструменты позволят смоделировать преобразование гидравлической энергии в крутящий момент, приводящий в действие различные механизмы, а также оценить эффект, вызванный открытием и закрытием клапанов. Для получения максимально точных результатов в состав SimHydraulics добавлена библиотека распространенных рабочих жидкостей. Таким образом, пакет SimHydraulics позволяет решать задачи статики, кинематики и динамики различных гидравлических систем.

К достоинствам реализации моделирования гидравлических систем при помощи SimHydraulics в Simulink могут быть отнесены простота создания моделей, наглядность и высокая скорость вычислений при моделировании систем с большим числом элементов.

В отличие от большинства других блоков Simulink, которые выполняют математические действия или обрабатывают сигналы, блоки SimHydraulics представляют собой непосредственно элементы гидросистем или связи между ними. При этом набор стандартных блоков достаточно широк и позволяет моделировать практически любые гидравлические системы.

В современном машиностроении используются гидросистемы двух типов:

12. гидросистемы для подачи жидкости;

13. гидравлические приводы.

Для гидросистем, обеспечивающих подачу жидкости к потребителям, характерно отсутствие в них устройств, преобразующих энергиюдвижения жидкости в механическую работу. К этим системам относятся: системы жидкостного охлаждения, системы пожаротушения, системы подачи топлива, смазки и другие. Такие гидросистемы, как правило, принадлежат к классу разомкнутых гидросистем, в которых движение жидкости обеспечивается за счет работы насоса.

Гидравлическим приводом называется совокупность устройств, предназначенная для передачи механической энергии и (или) преобразования движения посредством рабочей жидкости. Такие гидросистемы обычно относятся к классу замкнутых гидросистем.

В литературе также встречается термин «гидропередача», под которым понимается силовая часть гидропривода, включающая насос, гидродвигатель и соединительные трубопроводы с рабочей жидкостью.

Как правило, даже самый простейший гидравлический привод включает в себя:

– гидробак для хранения и охлаждения рабочей жидкости;

– насос для подачи рабочей жидкости из бака и создания давления в системе;

– различные клапаны (предохранительные, переливные, редукционные, обратные, гидрозамки и другие);

– исполнительный механизм (гидродвигатель, поворотный гидродвигатель или гидромотор);

– фильтр для очистки рабочей жидкости от твердых частиц;

– гидролинии, соединяющие элементы гидросистемы между собой.

Функции гидроприводов непрерывно расширяются, повышаются требования к их рабочим характеристикам, а следовательно, усложняются и конструкции, что вызывает увеличение сроков проектирования, экспериментальных исследований и доводочных испытаний. В связи с этим эффективным методом исследования рабочих процессов, статики и динамики гидросистем является использование систем автоматизированного моделирования и, в частности, программного продукта SimHydraulics.

Библиотека пакета SimHydraulics представляет собой набор блоков в виде графических пиктограмм с оригинальными названиями на английском языке. Для их просмотра, выбора и перетаскивания мышью в окно создаваемой Simulink-модели служит окно браузера библиотек Simulink (рис. 8.1).