Исследование характеристик сложных систем
Сопротивлений и трубопроводных сетей (модель - Lr 04)
Аналогично простому дросселю на виртуальном стенде исследуются и характеристики систем гидравлических сопротивлений любой сложности. Например, системы следующей конфигурации (рис. 13):
Рис. 13. Исследуемая система дросселей
Сформированная в отдельном окне система вводится в блок Х-Х стенда и «проливается» аналогично простому дросселю. Пример результата моделирования приведён на рис.14:
Q, M3/c
 p, Па
|
Рис. 14. Расходно-перепадная характеристика системы дросселей
Простые и сложные трубопроводные системы, трубы с местными сопротивлениями и т.п. тоже формируются аналогично рассмотренным выше примерам. Ещё один вариант модели сложной трубопроводной системы, которая при эксперименте на виртуальном стенде маскируется блоком Х-Х (рис.10) приведён на рис. 15:
Рис. 15. Исследуемая система трубопроводов
Исследование характеристик клапанов (модели - Lr05 a, b, c)
Пусть стоит задача с использованием виртуального стенда исследовать статическую характеристику клапана: т. е. зависимость давления клапана от расхода, который проходит через него. В этом случае виртуальная «проливка» клапана осуществляется по той же методике, что и проливка дросселя (см. выше).
Не все гидроустройства которые хотелось бы исследовать. есть в готовой библиотеке пакета SimHydraulics. В этом случае можно модель устройства набрать средствами библиотеки Simulink, а затем «пролить» это устройство на стенде рис.11, выполненном средствами SimHydraulics. То есть при использовании нестандартных, авторских, моделей клапана возможно сочетание моделей, реализованных как с использованием библиотеки SimHydraulics, так и библиотеки Simulink.
|
|
|
В качестве примера рассмотрим исследования на виртуальном стенде динамической модели переливного клапана.
Модель переливного клапана, сформированная средствами основной библиотеки Simulink, подробно рассмотрена в работе [2]. Приведём здесь её укрупнённую структуру (рис. 16):
Рис. 16. Имитационная модель клапана,
реализованная средствами Simulink
Имитационная модель клапана состоит из моделей механической части (М) – затвора с пружиной, и модели дроссельного зазора (Dr) - зазора между седлом и затвором клапана.
Входным параметром для этой модели является давление жидкости в гидролинии виртуального стенда, к которой подключён клапан, а выходным – расход клапана. Для сочетания разных библиотек нужно преобразовывать сигнал из SimHydraulics в Simulink и обратно. То есть сигнал давления SimHydraulics модели нужно преобразовать в Simulink сигнал, а сигнал расхода, полученного в Simulink модели, должен быть преобразован в «физический сигнал» SimHydraulics модели. Полученный таким образом расход должен быть отнят из гидролинии, так как он из гидролинии выпускается клапаном
|
|
|
Всё это отражено на полной модели стенда, приведённой на рис.17:
Рис. 17. Модель для исследования характеристик клапана
В виртуальном стенде использован следующий набор моделей устройств: бак, насосная установка, гидролиния, имеющая определённый объём, и клапан с преобразователями сигналов и осциллографами. Модельный эксперимент даёт результат, приведённый на рис.18. Статические характеристики, приведённые на рисунке, типичные для переливных клапанов. Для клапанов важны также переходные характеристики при ступенчатом входном воздействии, для данного клапана для давления и расхода имеют вид, приведённый на рис.19.
 t,c
| p, Па
 t,c
|
|
| |
p, Па
Рис. 18. Модельные характеристики переливного клапана:
расход и давление, а также расходно-перепадная характеристика
Q, M3/c p, Па
 t,c  t,c
|
|
|
|
Рис. 19. Модельные характеристики переходного процесса переливного клапана по расходу и давлению
Подход, при котором применяется совместное использование SimHydraulics моделей и Simulink моделей, может быть распространён на случаи исследования самых разных устройств и систем
Модель для исследования переливных и редукционных клапанов может иметь следующий вид (рис. 20):
а  б  в  t,c
|
Рис. 21. Характеристики давления клапанов: а – переливного,
б – редукционного, в – разницы давлений
Переливной клапан стабилизирует давление в гидролинии до клапана, редукционный – после клапана, а разности давлений формирует выходное стабильное давление в зависимости от давления управления.
Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 244; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!