Разработка модели электрогидравлического вихревого регулирующего элемента в Sinulink
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?латами, программами, файлами); блоки функциональной обработки входных сигналов (усиление, суммирование, фильтрация, статистика); блоки, с помощью которых устанавливается связь сигналов на функциональной схеме с визуальными элементами отображения и управления на окне панели управления и мониторинга (кнопки, вольтметры, ключи). Объем элементной базы как в части создания панелей управления и мониторинга, так и в части обработки сигналов, удобство графического интерфейса, широкая палитра встроенных средств связи с объектом делает LabView весьма привлекательным инструментом для автоматизации эксперимента или создания панелей управления и мониторинга. В последнем случае подразумевается обмен данными между LabView и моделирующими программами. Однако создать в среде LabView математическую модель системы, относительно сложной в динамическом плане, проблематично.
Программные комплексы LookOut и BridgeView предназначены для создания АСУ ТП в том числе и сложных технических систем. Они включают в себя все возможности ПК LabView, но при этом позволяют создавать мнемосхемы технических объектов, проводить архивирование данных, осуществлять контроль и диагностику протекания технологического процесса и т.д. В принципе, эти программные комплексы более подготовлены к использованию их для разработки виртуального лабораторного практикума, однако сверхвысокая их стоимость (более 10 тысяч USD) препятствует их внедрению в учебный процесс многих даже зарубежных университетов.
Программный комплекс МВТУ позволяет моделировать нестационарные процессы в непрерывных, дискретных и гибридных технических системах, в том числе и при наличии обмена данными (синхронный или асинхронный) с внешними программами и устройствами, редактировать параметры структурной схемы и расчета в режиме on-line,рестарт, архивацию и воспроизведение результатов моделирования, выполнять параметрическую оптимизации САУ и идентификацию опытных данных; расчет амплитудно-фазовых частотных характеристик для любой линейной и большинства нелинейных систем (ЛАЧХ, ФЧХ, различные годографы), расчет коэффициентов, полюсов и нулей передаточных функций.
Программные комплексы ПА9 и Simhyd направлены на проектирование широкой номенклатуры технических объектов. Для этого в ПК используется метод аналогий, согласно которому в большинстве технических систем можно выделить три типа простейших элементов: элемент, рассеивающий энергию, элемент, накапливающий потенциальную энергию и элемент, накапливающий кинетическую энергию Сочетанием этих простейших элементов, а также источников фазовых переменных может быть получена математическая модель технического объекта любой сложности, состоящего из различных физических подсистем (электрических, механических, гидравлических, тепловых). В графическом редакторе программного комплекса собирается структурная схема технического объекта. ПК ПА-9 написан на языке Java, имеет развитые средства редактирования структурной схемы (включая создание макромоделей), средства удаленного доступа через сеть INTERNET. Библиотека блоков включает в себя элементы механических и гидравлических систем, однако наиболее полно представлена электрическая система.
Метод аналогий, заложенный в основу ПК ПА-9 и Simhyd, позволяет создавать и моделировать структурно заданные модели сложных технических систем с подсистемами различной физической природы в рамках единого системного подхода.
К недостаткам программных комплексов ПА и Simhyd необходимо отнести и отсутствие в них виртуальных средств управления и отображения.
На основе проведенного анализа и сравнения программ моделирования можно составить классификацию, представленную на рисунке 1.
Рисунок 1 - Классификация программ моделирования
2. ОПИСАНИЕ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКОГО ВИХРЕВОГО РЕГУЛИРУЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА С МАГНИТОЖИДКОСТНЫМ СЕНСОРОМ
Вихревые устройства занимают особое место в элементах струйной автоматики. К ним относятся такие элементы, как вихревые диоды, усилители давления, клапаны для регулирования расхода, датчики угловой скорости.
Рассмотрим электрогидравлический вихревой регулирующий элемент с магнитожидкостным сенсором. Принцип действия вихревых устройств основан на изменении параметров закрученной струи жидкости при ее течении от периферии вихревой камеры к центру. Рассматриваемый электрогидравлический вихревой регулирующий элемент с магнитожидкостным сенсором, помимо классического управления, через тангенциальный канал, имеет дополнительное управление, основанное на явлениях электромагнетизма. При наличии напряжения на катушке, имеющая свой сердечник, связанный с основным сердечником-корпусом, который представляет собой цилиндр закрытый с двух сторон, в вихревой камере возникает магнитная напряженность. В свою очередь эта магнитная напряженность направлена так, что стремится потянуть к выходному соплу вихревого усилителя магнитную жидкость, находящуюся в эластичном сенсоре.
На рисунке 2 представлена конструкция ЭГВРЭ с МЖС с верхним расположением сенсора. Этот вариант имеет незначительные изменения конструкции, по сравнению с предыдущим оптимизированным вариантом. Здесь в место выходного штуцера в крышку завёрнута заглушка с закреплённым на ней магнитожидкостным сенсором, а в место сердечника катушки с закреплённым на ней сенсором предусмотрен сердечник катушки с выходным штуцером.
&nb