怎么样的Simscape仿真作品

的Simscape模拟阶段

您可能会发现这个简短的概述构建模型和理解错误很有帮助。欲了解更多信息,请参阅的Simscape模型如何代表物理系统

的Simscape™软件为您提供了多种方式在Simulink仿真和分析物理系统万博1manbetx®环境。运行物理模型模拟类似于模拟任何Simulink模型。万博1manbetx它需要设置各种模拟选项,开始模拟,并查看仿真结果。本主题描述模拟特定的Simscape模型的各个方面。为了模拟与个人的Simscape分析的细节附加产品,请参阅文档对于单项附加产品。s manbetx 845

该流程图呈现的Simscape模拟序列。

该流程图包括以下主要阶段:

模型验证

该解算器的Simscape首先验证模型的配置和检查从块对话框中您的数据条目。

  • 在图中所有的Simscape块必须被连接到一个或多个物理网络。

  • 的图中的每个拓扑不同的物理网络只需要一个求解配置块。

  • 如果模型包含流体元素(如二相流体,气体,潮湿的空气,等温或热液体),在图中的每个拓扑不同电路可以包含定义了所有连接到该电路块中的流体性质的块。如果没有流体块连接在一个循环,在这个循环中的块使用默认的流体。然而,在一个循环中一个以上的流体块产生错误。

  • 信号设备在指定的万博1manbetxSimulink的PS转换器块必须由连接到它的的Simscape块预期输入类型相匹配。例如,当你提供一种用于对输入信号理想的角速度来源块,指定角速度的单位,如弧度/秒要么, 在里面万博1manbetxSimulink的PS转换器块,或将其无量纲。类似地,单元在规定的PS-万博1manbetxSimulink的转换器块必须由的Simscape块外港提供的物理信号的类型相匹配。

网络建设

验证模型后,求解的Simscape构建了基于以下原则物理网络:

  • 两个直接连接的方守恒端口具有他们的所有跨变量(如电压或角速度)相同的值。

  • 任何通过变量(如电流或扭矩)沿着物理连接线传送由分支连接的多个部件之间划分。对于每一个通过变量,流入分流点的所有它的价值的总和等于流出其所有值的总和。

式建筑

基于网络的配置,在块对话框中的参数值,和由流体属性中定义的全局参数,如果适用的话,所述的Simscape求解器构造方程模型的系统。

这些方程式包含以下类型的系统变量:

  • 动态- 这些变量的时间导数出现在方程。动态或差分变量添加动态的系统,需要使用数值积分来计算它们的值的求解。动态变量能够产生独立或依赖状态进行仿真。

  • 代数- 这些变量的时间导数不会出现在方程。这些变量出现在代数方程,但没有添加动力,而这通常发生在物理系统由于守恒定律,如质量守恒和能量。代数变量的状态总是依赖于动态变量,其它代数变量或输入。

解算器然后执行未解决的方程系统所需要的分析和消除变量。变量消除后,剩余的变量(代数,动态依赖性的,并且动态独立)被映射到该模型的Simulink的状态向量。万博1manbetx

有关如何查看和分析模型变量的信息,请参阅模型统计

初始条件计算

该解算器的Simscape计算的初始条件只有一次,在模拟的开始(Ť= 0)。在里面求解配置阻止对话框,默认的是,从稳定状态开始模拟未选中复选框。如果在你的模型中选择,看找到一个初始稳定状态

解算器计算由对于所有的系统变量恰好满足所有模型方程找到初始值的初始条件。您可以通过以下方式影响初始条件计算块级变量初始化即,通过在指定的优先级和目标的初始值变量块对话框选项卡。您也可以初始化变量从已保存的操作点的整个模型。

你变量初始化过程中指定的值不是各变量的实际值,但在模拟的开始(而它们的目标值Ť= 0)。根据的解决结果,其中一些目标可能会或可能不会满意。求解器首先尝试满足高优先级目标,那么低优先级的:

  • 起初,求解器试图找到所有的高优先级可变指标均满足准确的解决方案,而低优先级目标已尽可能接近近似为可能。如果在这个阶段,它满足所有高优先级的目标是找到了解决办法。一些低优先级的目标也可能会遇到准确地说,其他人都近似。

  • 如果求解器无法找到一个解决方案,正好满足所有高优先级目标,它会发出警告,并进入第二阶段,其中优先放宽至。也就是说,求解器试图找到近似的高优先级和低优先级目标,尽可能地双方的解决方案。

当你初始化的变量和仿真模型之前,你可以打开浏览器的变量,看看哪些变量指标已经满足。有关块级变量初始化的更多信息,请参阅变量初始化

找到一个初始稳定状态

当您选择从稳定状态开始模拟复选框,求解器试图找到,如果输入到系统保持不变足够长的时间,从最初的条件下获得的初始状态开始计算刚才所描述的,将导致稳定状态。如果稳态解决,则状态发现的是一些稳定状态(公差范围内),但不一定是从给定的初始条件预期的状态。稳态意味着系统变量不再随时间而变化。然后模拟从这个稳定状态开始。

一个模型可以有一个以上的稳定状态。在这种情况下,解算器选择稳态解是与块级变量初始化期间指定的变量的目标是一致的。欲了解更多信息,请参阅变量初始化

短暂的初始化

计算初始条件,或随后的事件之后(例如,所得的不连续性,例如,从一个阀打开,或从一个硬停止)后,将解算器的Simscape进行短暂的初始化。短暂的初始化修复所有动态变量求解代数变量和动态变量的衍生物。短暂的初始化的目标是提供一套一致的下一阶段的初始条件,瞬态解决。

短暂的解决

最后,解算器的Simscape进行瞬态求解方程的系统的。在短暂的解决,连续微分方程被集成在时间来计算所有的变量作为时间的函数。

解算器继续执行根据瞬时的结果模拟解决直到解算器遇到一个事件,例如一个零交叉或不连续性。该事件可以是在Simulink模型中的物理网络或其它地方中。万博1manbetx如果求解遇到的事件,解算器返回到短暂的初始化阶段,然后回到瞬态解决。如此循环,直到模拟结束。