主要内容

构建物理模型的基本步骤

工作流程概述

该表列出了构建和模拟物理模型的基本主要步骤,以及提供每个步骤背景信息的相关文档主题。下面是详细的步骤描述。

该图形说明了应用于的关键工作流步骤与质-弹控制器模型的例子。下面的步骤描述包括关于如何创建该模型的详细说明。

步骤1:使用ssc_new

使用ssc_new是开始构建Simscape™模型的最佳方式。它有助于确保您为您的模型使用推荐的默认设置。当你使用ssc_new,它会自动:

  • 创建一个新的Simscape模型,其中所需的和常用的块已经在模型画布上

  • 选择推荐的解算器和公差设置

  • 为整个模型启用数据日志记录

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步骤2:组装物理网络

要对系统建模,您需要将Simscape库中的块添加到模型中,然后将它们连接到物理网络中。在您创建的原理图中连接块的线表示存在于您正在建模的真实系统中的组件之间的物理连接。换句话说,Simscape图模拟物理系统布局。

在构建您的网络时,包含特定于领域的引用块是很重要的,例如电子参考机械平移参考,等等。根据域的不同,这些块表示与地面、框架或大气的连接。有关更多信息,请参见接地规则

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步骤3:调整块参数和可变目标

Simscape块表示具有块参数和变量默认初始值的通用组件。您可以调整这些值以适应您的应用程序或匹配制造商数据表。

要查看和修改块参数值和块变量的初始化目标,双击块以打开其对话框。使用设置选项卡。

对于大多数Simscape块,块对话框包含与块属性检查器相同的信息和布局。默认情况下,在属性检查器中更改一个值会立即应用新值。为了更好的控制,建议您清除汽车应用的复选框中启用重置而且应用按钮。这在处理复杂块时尤其有用,因为您需要同时更改多个参数。更改参数值以匹配制造商数据表,查看整个集合,然后单击应用.清理汽车应用复选框在您的MATLAB会话期间始终保持。

单击块的“”,可以查看块的描述信息描述选项卡。选项卡还包含源代码链接。单击此链接在MATLAB编辑器中打开此块的Simscape源文件。

如果块没有可设置的参数或可变目标,则块对话框就没有设置选项卡中,只有一个描述选项卡。

要查看块的文档,请单击问号问号按钮在方块对话框的右上角。

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步骤4:添加源

您可以使用输入信号驱动Simscape模型。这种技术允许您表示作用在系统上的物理效应,例如力、电压或压力。您还可以指定流经系统的其他数量,例如电流、质量流量和热流。您可以使用Simscape源块向物理网络添加信号输入连接。

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步骤5:添加传感器

您可以从您的物理网络测量数量,并在模型中的其他位置使用它们。这些量的一些常见用途包括对控制算法的反馈,对其行为依赖于其他物理量的物理组件建模(如依赖温度的电阻),或者只是在模拟过程中查看结果。

您可以使用传感器块测量数量,根据测量值串联或并联。要测量Through变量定义的量(如电流、流速、力),请将传感器串联起来。要测量由跨变量(如电压、压力、速度)定义的量,请将传感器并联。有关Through和Across变量的更多信息,请参见变量类型

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第六步:连接动态仿真模块与接口模块

Simscape网络中的方程是同时求解的,而Simulink块是依次求值的。接口块,如Simulink-PS转换器而且PS-Simulink转换器,处理这两种建模约定之间的边界。当Simulink信号在Simscape网络中指定数量时,或者为了控制设计或其他目的将Simscape数量传递给Simulink时,您需要接口块。每次将Simulink块连接到Simscape物理网络时,都必须使用适当的转换块。

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步骤7:模拟模型

您可以通过单击run按钮运行模拟在Simulink工具条(在模型窗口的顶部)或在范围查看器工具栏中。Simscape求解器评估模型,计算初始条件,并运行模拟。有关此过程的详细描述,请参见Simscape模拟如何工作.模型窗口左下角的消息提供了状态更新。

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步骤8:查看仿真结果

Simscape Results Explorer允许您使用数据日志功能查看和分析模拟数据。例如,您可以比较两次模拟运行,以分析质量的变化如何影响弹簧变形。

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