Рисунок 11 - Окна редактирования параметров блоков

г) После установки на схеме всех блоков из требуемых библиотек нужно выполнить соединение элементов схемы. Для соединения блоков необходимо указать курсором на “выход” блока, а затем, нажать и, не отпуская левую клавишу “мыши”, провести линию к входу другого блока. После чего отпустить клавишу. В случае правильного соединения изображение стрелки на входе блока изменяет цвет. Для создания точки разветвления в соединительной линии нужно подвести курсор к предполагаемому узлу и, нажав правую клавишу “мыши”, протянуть линию. Для удаления линии требуется выбрать линию (так же, как это выполняется для блока), а затем нажать клавишу Delete на клавиатуре Схема модели, в которой выполнены соединения между блоками, показана на рисунке 12

д) После составления расчетной схемы необходимо сохранить ее в виде файла на диске, выбрав пункт меню File/Save As... в окне схемы и указав папку и имя файла. Следует иметь в виду, что имя файла не должно превышать 32 символов, должно начинаться с буквы и не может содержать символы кириллицы и спецсимволы.

Рисунок 12 - Модель напряженности

При написании данной модели необходимо было написать также отдельно блок для расчета функции f(a,b), используемый в моделировании блока для напряженности. Модель блока функции f(a,b) изображена на рисунке 13.

Рисунок 13 - Модель функции f(a,b)

Создание модели «сенсор» для библиотеки «EGVU_MJS». При создании данного блока воспользуемся уже полученным ранее опытом .Создадим пустое окно модели и разместим в пустом окне следующие блоки: блок “Fcn”, расположенный в библиотеке “User - Defined Functions”, необходимый для задания функции расчета. “In1”, расположенный в библиотеке “Sources”, необходимый для ввода значений из; “Out1”, расположенный в библиотеке “Sincs”, необходимый для вывода значений. “Demux”, расположенный в библиотеке “Signal Routing”; ”Dot Product”, расположенный в библиотеке “Math Operation”, необходимый для перемножения значений.

Рисунок 14 - Модель сенсора

Создание модели «гидравлическое сопротивление» для библиотеки «EGVU_MJS. При создании данного блока воспользуемся уже полученным ранее опытом при построении предыдущих моделей. Создадим пустое окно модели и разместим в пустом окне следующие блоки: блок “Fcn”, расположенный в библиотеке “User - Defined Functions”, необходимый для задания функции расчета. “In1”, расположенный в библиотеке “Sources”, необходимый для ввода значений из внешнего источника блока; “Out1”, расположенный в библиотеке “Sincs”, необходимый для вывода значений во внешнее пространство блока. “Demux”, расположенный в библиотеке “Signal Routing”; ”Dot Product”, расположенный в библиотеке “Math Operation”, необходимый для перемножения значений.

Рисунок 15 - Модель гидравлического сопротивления

После создания всех моделей, необходимо объединить модель в блок, для дальнейшего использования в проектированиях и моделированиях. Для этого необходимо выделить полученную модель(на рисунке 16 показано пунктиром), зайти в меню “Edit” - “create" (рисунок 17)

Рисунок 16 - Выделение модели

Рисунок 17 - Объединение модели в блок

Рисунок - 18 Библиотека блоков

Таким образом, разработаны укрупненные блоки ЭГВРЭ, соединение которых позволит рассчитать зависимость выходного расхода от силы тока на управляющую катушку.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОГРАММНОЙ МОДЕЛИ

Статическая характеристика характеризуется зависимостью выходной величины от входной. Для получения статической характеристики и значений необходимо объединить все блоки модели. Исследуем каждый блок и устройство в целом.

4.1 Статическая характеристика блока «NAPR_EGVRE» (напряженность)

Рисунок - 19 Блок «NAPR_EGVR»

На рисунке 19 изображен скомпонованный блок модели для расчета напряженности поля.

Характеристика выражает зависимость изменения напряженности по координате «z» (высоте камеры).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок - 20 Статическая характеристика напряженности

4.2 Статическая характеристика блока «SENSOR_EGVRE» (сенсор)

На рисунке 21 изображен блок модели для расчета перемещения сенсора.

Рисунок - 21 Блок «SENSOR_EGVRE»

Характеристика выражает зависимость изменения высоты сенсора от тока.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок - 22 Статическая характеристика перемещения сенсора

4.3 Статическая характеристика блока «GIDROS_EGVRE» (гидравлическое сопротивление)

На рисунке 23 изображен блок модели для расчета гидравлического сопротивления. Также этот блок объединен с блоком модели для расчета выходного расхода жидкости.

Рисунок - 23 Блок «GIDROS_EGVRE»

Характеристика выражается численным выходным значением функции расхода, входные параметры которой зависят от гидравлического сопротивления. Таким образом на выходе мы получили расход рабочей жидкости.

Возможности Simulink позволяют анализировать динамические характеристики.

4.4 Динамическая характеристика работы устройства ЭГВРЭ с МЖС

Ниже показано построение переходной характеристики на основе экспериментальных данных, имеющей вид:

(10)

Построим график передаточной функции средствами MatLab, для этого в окно команд выполним последовательность действий:

а) Запишем передаточную функцию языком программы:

w=tf([0 2.7*10^-5],[0,4 1])

После этого действия MatLab трансформирует функцию из «строчного» вида в вид дроби:

2.7e-005

---------

0.4 s + 1

б) Выполним построение графика с помощью команды «step(w)»:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 24 - Динамическая характеристика модели

Таким образом, в Simulink были построены все требуемые модели блоков, расчет напряженности поля, расчет перемещения сенсора, расчет гидравлического сопротивления и изменение расхода. При использовании данных блоков, изменяя входные параметры которых можно быстро проанализировать необходимую ситуацию.

5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРАКТИЧЕСКОМУ ПРИМЕНЕНИЮ

Разработанную программную модель электрогидравлического вихревого регулирующего элемента можно использовать в качестве наглядного пособия для самостоятельной работы в рамках курса «Моделирование систем».

Порядок работы с программной моделью можно разделить на несколько этапов.

а) Установка и первый запуск. Если каталог с моделью «EGVRE» находится на сменном носителе (CD-ROM, RW, Flash, FDD), его рекомендуется скопировать на «жесткий» диск (HDD). Далее необходимо запустить MatLab. Для нормального функционирования модели необходимо указать рабочий каталог с моделью. Для этого на инструментальной панели, изображенной на рисунке 25 в области «Текущий каталог» нужно указать тот путь к каталогу, в который был скопирована папка «EGVRE» нажатием на кнопку . После этого действия появится окно (рисунок 26), в котором надо указать путь и каталог. После нажатия на кнопку «ОК» в области «Рабочий каталог» добавится новая рабочая директория (рисунок 27).

Рисунок - 25 Инструментальная панель MatLab

Рисунок - 26 Окно с выбором и добавлением рабочей директории

Рисунок - 27 Обновленный рабочий каталог

б) Дальнейшая работа с моделью. Для запуска необходимой части модели, необходимо в окне команд ввести нужную из команд, перечисленные в таблице 1.

Таблица - 1 Команды для работы с моделью

При работе с интерфейсами необходимо в поля задания параметров ввести нужные значения и нажать на кнопку «Расчет».

При работе с библиотекой нужно создать новую модель и перетащить из области библиотеки необходимый блок нажатием и удержанием левой кнопки мыши в область модели. После перетаскивания блока необходимо на входы подать блоки с константами и блок с заданием синусоиды где это требуется.

При работе с готовыми моделями, если требуется, изменить входные значения в блоках с константами. Если в модели присутствует компонент «Scope», то после запуска модели необходимо в области графика нажать правой кнопкой и выбрать в выпадающем меню пункт «автомасштаб».

Размещено на Allbest.ru