Mоделирование процессов и систем в Matlab (966709), страница 81
Текст из файла (страница 81)
10.43). Рис. 10.43. Изменение во времени коэффициента отклонения формы тока питания от гармонической формы На рис. 10.44 и 10А5 показаны зависимости от времени фазовой задержки импульсов в генераторе импульсных сипгзлов и самих импульсных сигналов. 4бб Урок 10 ° Моделирование электроэнергетических систем Вопросы для самопроверки 1. Для чего предназначена библиотека 51шРовтегБузгешз? 2. Каковы основные принципы формирования блок-схемы, создаваемой на основе библиотеки ЯшРоттегБузгешз? Есть ли различия меасцу ними и принципами создания Б-моделей с помощью библиотеки Япшйп1с? 3. Какие разделы библиотеки БппРоъегБузгешз являются главными? 4.
Каковы основные отличия построения блоков библиотеки 51шРоъ~егБузсешз от построения обычных Б-блоков? Назовите преимущества и недостатки такого построения блоков. 5. Какие блоки библиотеки ЯшРовтегБузгешз осуществляют связь с блоками библиотеки Япш!1п1с и с системой МАТ1АВ? 6. Каково основное назначение блока Ми!ВшеСет? Как осуществляется связь етого блока с другими блоками блок-схемы? 468 Урок 11 ° Моделирование машин и механизмов Моделирование механического движения механизмов и машин осуществляется с помощью библиотеки ЯшМесЬашсз пакета Яшп)1пй. Идеология составления блоксхем в этой библиотеке, как и в ранее рассмотренной библиотеке ВипрозчегБузгепза, существенно отличается от идеологии составления функциональных блоксхем библиотеки Япш11пй. В блок-схеме ЯшМесЬашсз отдельные блоки следует рассматривать как модели, имитирующие механическое движение одной части моделируемого механизма относительно другой.
Входы и выходы блока фактически таковыми не являются, а имитируют «посадочное место» соответствующей части механизма. Линии соединения «входов» и «выходов» блоков имитируют жесткие соединения выходной части одного механизма с входной частью другого. Можно утверждать„что это соединение моделирует передачу силового воздействия между частями разных механизмов. Но поскольку в соответствии с третьим законом Ньютона сила действия равна силе противодействия, такую передачу силы нельзя рассматривать как однонаправленное воздействие. Поэтому в блоксхемах ЯппМесЬашсз на линиях соединений механических блоков вы не встретите изображений стрелок, указывающих направление воздействия.
По той же причине графические изображения «входов» и «выходов» механических блоков имеют вид не стрелок, а квадратов с диагоналями, Как и в блоках библиотеки Бппроогегбузгеша, «входы» и «выходы» механических блоков нельзя рассматривать в качестве источников и приемников каких бы то ни было сигналов. К их соединительным линиям нельзя подсоединить обычные Яблоки, а потому нельзя и сформировать с помощью последних заданные воздействия или вывести информацию о получаемых в результате движениях механизмов (например, в обзорные окна или непосредственно в среду МАТ1.АВ). Но так как любое моделирование механизмов невозможно осуществить без указания нужных исследователю воздействий и без вывода результатов моделирования в среду МАТЮКАВ, такая идеология построения блок-схем механизмов требует включения в библиотеку блоков, осуществляющих прямую и обратную связь Яблоков с механическими блоками. Связующие блоки должны иметь хотя бы один т-вход и один механический «выход» (для «восприятия» заданного воздействия и перевода его в механическое), либо механический «вход» и ш-выход (для отображения результатов моделируемого механического движения в виде информационного сигнала).
Общая характеристика библиотеки ЯаМесйап1с8 Если с помощью контекстного меню открыть библиотеку ЯшМесЬашсз из окна 5йпи11пи НЬгагу Вгоизег (Браузер библиотек Япш11п)г), то на экране появится окно, показанное на рис. 11 1. В состав библиотеки входит шесть разделов: О Вой(ез (Тела) — содержит блоки, моделирующие движения твердых тел; О Зо1пгз (Сочленения) — включает блоки имитации механических сочленений, обеспечивающих требуемые степени свободы одной части механизма относительно другой; Общая характеристика библиотеки 5йпнеспап1ст О Сопя!ге!и!з 8 Опчетз (Связи) — состоит из блоков имитации ограничений на сте- пени свободы механической системы; О 5епзогз $ Ас!иа1огз (Датчики и приводы) — содержит блоки, имитирующие измерители параметров механического движения, и блоки, позволяющие задавать движение частей механизма; О О!!!!с!ез (Утилиты) — включает вспомогательные блоки, которые могут ис- пользоваться при создании модели механизма; О Оещоз (Демонстрационные программы) — позволяет вызвать на исполнение демонстрационные модели.
Рис. 11.1. Окно библиотеки 5йпйесьапкт При составлении блок-схем механизмов следует принимать во внимание следующие особенности. О Основу блок-схемы любого механизма составляет цепь типа бгоипд-,)о1п1-Воду-до!п1-..;Воду с открытой или закрытой топологией, где по крайней мере одно из тел представлено блоком Вгоипб. Блоки Воду могут быть соединены более чем с двумя блоками )о1 от с фиксаг)яей разветвления указанной последовательности. Но каждое сочленение (блок )о1от) должно быть подсоединено к двум и только двум телам.
О Блоки Воду могут быть соединены и с помощью блоков Опчег или Сопя!га1п1, имитирующих связи. О Блоки Ас1иа1ог и 5епяог могут быть подсоединены к любому из блоков Воду, Зо!пт или Опчет„но только через дополнительные порты, которые устанавливаются в окнах настройки этих блоков. О Задать желаемый закон изменения во времени параметров движения можно только с помощью блоков Ас1иатог, а вывод результатов в рабочее пространство МАТЮКАВ -- посредством блоков 5епзог, которые связывают блоки библиотеки 5ппМес)тап!сз со средой 51пш!!п)с. РазДел Во111е5 Раздел Вой!ез (Тела) содержит два блока: Вгонят и Воду (рис. !!.2). Блок бгоипд (Основание) является обязательным при построении модели любого механизма.
470 Урон 11 ° Моделирование машин и механизмов Он представляет неизменные точки основания (Земли), неподвижные в абсолютном (инерциальном) пространстве. Движение отдельных частей механизма задается или определяется по отношению к системе координат, воплощаемой именно этим блоком. Рис. 11.2. Блоки раздела Войез В окне настройки блока Бгоипд устанавливается лишь один параметр — вектор смещения начала системы координат, связанной с неподвижной частью механизма относительно начала инерциальной системы координат. Блок Вэбу представляет отдельную часть механизма, рассматриваемую как твердое тело, движение которого моделируется.
В окне настройки блока задаются масса и матрица инерции этого твердого тела, его начальное положение и ориентация (то есть положение и ориентация систем координат С5, жестко связанных с ним). В число систем координат, жестко связанных с телом, обязательно входит система СБ (Сеп1ег о1 Сгач1гу), начало которой совмещено с центром тяжести тела. Именно относительно осей этой системы координат задается матрица моментов инерции тела.
В поле Мазз (Масса) указывается величина массы той части механизма, которая представлена как твердое тело. В поле 1пегба (Моменты инерции) задается квадратная матрица (ЗхЗ) моментов инерции тела относительно ортогональных осей, жестко связанных с телом и проходящих через его центр тяжести. Область Вэбу соопйпа1е зуз1еюз (Системы координат, связанные с телом) содержит две вкладки: Позиция н Ориентация.
Во вкладке Позиция (рнс. 11.3) расположена таблица ввода координат начала систем координат, связанных с телом. По умолчанию эта таблица содержкг три строки и позволяет задать координатные системы, связанные с телом: СБ, начало которой совмещено с центром тяжести тела, С51, «привязанную» к левому порту («входу») блока Вэбу и С52, «привязанную» к правому порту («выходу») блока Воду.
В каждой строке предусмотрен ввод семи характеристик соответствующей системы координат: О 5пош рой (Показать порт) — установка (или сброс) флажка в этом столбце позволяет ввести в изображение блока (или убрать из него) изображение порта, связанного с соответствующей системой координат тела; 411 Общак характеристика библиотеки Явмеслап<сз О Рот1 зЫе (Сторона порта) — этот столбец позволяет установить изображение порта слева или справа на изображении блока; О Имя — в этом столбце устанавливается идентификатор вводимой системы ко- ординат; О Опй(п роз1Воп честог [х, у, л1 (Вектор положения начала) — этот столбец содер- жит вектор координат начала соответствующей системы координат; О единицы измерения — здесь устанавливаются единицы измерения для вектора координат начала соответствующей системы координат; О Ттапз1атед Ттолт опуп о$ (Отсчитывается от начала системы координат) — здесь указывается имя (идентификатор) системы координат, от начала которой отсчитываются координаты устанавливаемой системы координат; О СовропепЫп ахея оГ(Компоненты в осях системы координат) — в этом столбце указывается имя (идентификатор) системы координат, относительно которой отсчитываются координаты начала устанавливаемой системы координат.
В раскрывающемся списке на вкладке Позиция (см. рнс, 11.3) вы можете выбрать систему отсчета. В него входят инерциальная система отсчета ВОВ1.0, все системы координат, имеющиеся на вкладке, а также система А0301М1МО, под которой понимается система координат, жестко связанная с тем сочленением, которое подсоединено к телу. ис. 11.3. Вкладка Позиция окна настройки блока Воду ' 472 Урок 11 в Моделирование машнн к механизмов Вкладка Ориентация (рис. 11А) устроена аналогичным образом, она позволяет установить начальную угловую ориентацию вводимой системы координат.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
