Эквивалентные схемы технических объектов
Эквивалентные схемы технических объектов.
При получении ММ достаточно сложного технического объекта, состоящего из нескольких физических подсистем, нужно:
1) выделить в объекте однородные физические подсистемы, например механическую, гидравлическую, электрическую и т. д.;
2) получить эквивалентные схемы каждой из подсистем;
3) установить связи между подсистемами;
4) получить математическую модель системы (ММС) одним из рассмотренных ниже способов. Этот этап формализован и может быть выполнен с помощью ЭВМ.
Эквивалентные схемы применяются пользователем САПР в процессе подготовки информации об объекте для комплексов анализа и оптимизации, поэтому детализация объекта выполняется до блоков, которые в программных комплексах представлены подпрограммами ММ. Разработчики САПР или разработчики ММ при включении в комплекс новых подпрограмм моделей должны оперировать эквивалентной схемой объекта, выполненной на уровне двухполюсников.
Инженер отражает в эквивалентной схеме те элементы и свойства реального объекта, которые, по его мнению, оказывают существенное влияние на функционирование объекта. Какими эффектами можно пренебречь, ему подсказывают опыт и интуиция. Поэтому процедура составления эквивалентной схемы не полностью формализована.
Рекомендуемые материалы
Отражение структурных свойств объектов возможно как с помощью эквивалентных схем, так и с помощью графов.
Будем использовать обозначения ветвей, приведенные на рис. 2.
Рис. 2. Условные графические обозначения ветвей эквивалентной схемы: а - типа Е; б - типа С; в - типа R; г - типа L; д - типа I.
Ветви типа Е соответствует компонентное уравнение , где в качестве Z могут фигурировать независимая переменная t, фазовые переменные, константа; Е - разность переменных типа потенциалов для узлов этой ветви;
ветви типа С - компонентное уравнение ;
ветви типа R - компонентное уравнение ;
ветви типа L - компонентное уравнение ;
ветви типа I - компонентное уравнение , где Z - аргумент такой же, как у ветви типа Е.
В этих уравнениях - переменная типа разности потенциалов на концах ветви, I - переменная типа потока в этой ветви, параметры ветвей могут быть как постоянными, так и зависимыми от фазовых переменных или от времени.
Рекомендация для Вас - Итоговый тест.
В некоторых физических подсистемах приняты свои условные обозначения, например при отображении динамических свойств механических подсистем используются обозначения, показанные на рис. 3.
Рис. 3. Условные графические обозначения ветвей эквивалентной схемы для механической подсистемы: а - элемент массы; б - элемент трения; в - элемент упругости.
Рассмотрим эквивалентные схемы технических объектов различных подсистем.