确定步长
的第一步实时模型准备工作流程,你获得变步模拟结果的参考版本Simscape™模型。参考的结果提供了一个新的基线,你可以评估模型的准确性修改它。这个例子展示了如何分析参考结果和变步的步长需要解决:
估计最大的步长,您可以使用固定的模拟
确定事件有可能限制最大的步长
不连续和快速变化需要小步大小准确捕捉这些动力学。最大的步长,您可以使用固定步模拟必须足够小,以确保准确的结果。如果你的模型包含这样的动力,那么有可能是准确的结果所需的步长,Ts马克斯是太小了。一个步长太小不允许实时计算机完成计算仿真解决方案对于任何给定的一步。
这个例子的分析帮助你估计的最大步长固定的解决者使用,还能获得准确的结果。您还可以使用分析来确定哪些元素影响最大的步长进行准确的结果。更多的信息如何获取参考结果和执行一个步长分析帮助你准备为实时仿真模型,明白了模型制备目标。
打开参考模型,在MATLAB®命令提示符中,输入:
模型=“ssc_pneumatic_rts_reference”;open_system(模型)
模拟模型:
sim(模型)
创建一个半对数的情节,展示了如何解决在不同的步长仿真。
h1 =图;semilogy(兜售(1:end-1), diff(宣传)“- x”)标题(“规划求解步长”)包含(“时间(s)”)ylabel (“步长(s)”)
的模拟,步长比的值大Ts马克斯的阴谋。相应的价值,~ 0.001秒,是实现准确的结果估计最大的步长在固定步与模型模拟。看如何配置固定步动力学实时仿真步长,明白了选择步长和迭代次数。
的
x标记图显示的时间解决了执行单步在那一刻的模拟。步长数据是离散的。线连接离散点只存在个人帮助你看到订单执行时间的模拟。大幅减少步长表明,解算器检测到一个零交点的事件。讨论二阶导数过零检测可能发生当一个信号的值变化签名或者穿过一个阈值。仿真减少步长来捕获零交点的动态事件准确。后零交点的求解过程动态事件,仿真步长可以增加。有可能解决的几个小步骤之前回到之前的步长零交点的事件。红框的区域包含恢复时间为变量的变化步骤解决。
看到不同post-zero-crossing行为,变焦的地区在时间(红盒子t)= ~ 1秒。
后t= 1.005秒,步长减少从~ 10 e - 3秒不到10 e-13秒来捕获事件。步长增加迅速~ 10 e-5秒,然后慢慢~ 10秒的军医。步长减少捕获第二个事件和快速恢复,然后慢慢地第一个事件之前的步长。缓慢的复苏率表明仿真是用小步骤捕捉元素的动力学模型。如果所需的步长限制了最大固定步大小为一个足够小的值,然后泛滥可能发生当你尝试模拟实时计算机。
元素的类型需要小的步长:
元素,导致中断,如hard-stops和粘滑运动摩擦
元素,有小时间常数,如质量与无阻尼小,硬弹簧和液压回路与小,可压缩卷
步长后更快地复苏减慢处理之前发生的事件t= 1.02秒。这个事件不太可能需要小步大小来实现准确的结果。
解决不同类型的缓慢复苏,变焦红色框内的区域t= ~ 4.2秒。
h1;xZoomStart2 = 4.16;xZoomEnd2 = 4.24;yZoomStart2 = 10 e-20;yZoomEnd2 = 10 e 1;轴([xZoomStart2 xZoomEnd2 yZoomStart2 yZoomEnd2]);
就像有不同类型的事件,导致解决慢下来,有不同类型的解算器复苏缓慢。之前发生的事件t= 4.19和4.2秒都涉及零交叉。解算器需要一系列步骤逐渐增加它到达之前事件的步长。大量的非常小的步骤的零交叉在缓慢复苏表明,元素导致零交叉也是数值僵硬。
步长越快增加事件发生后t= 4.2秒导致零交叉表示元素B缓慢复苏之前,不拘谨事件在缓慢复苏。
查看结果,打开Simscape结果探险家。
sscexplore (simlog)
检查角速度。在Simscape结果Explorer窗口中,选择模拟日志树层次结构测量>理想的旋转运动传感器>
w。
添加一个阴谋的气体流量,选择测量流>气质量&热流传感器然后,使用Ctrl +单击以选中
G_ps。
缓慢的恢复时间初始化仿真时,发生,大约在t= 1,4、5、8、9秒。这时期的小步骤配合这些时间:
运动速度接近零rpm(仿真时间t= ~ 1、5、9秒)
步电动机转速变化开始从稳态速度提升到一个新的速度(时间t= ~ 4和8秒)
一步的变化流量开始从一个稳态速度提升到了一个新的流量(时间t= ~ 4和8秒)
体积流率接近于零公斤/ s(t= ~ 1、4和5秒)
这些结果表明,缓慢的步长复苏很可能由于元素的模型,包括摩擦或小,可压缩卷。了解如何识别问题的元素和修改他们提高仿真速度,明白了减少数值刚度和减少零交叉。
