пакету MATLAB, розроблений фірмою The MathWorcs, Inc. Пакет MATLAB - це конгломерат високорівневого мови програмування, розвиненого математичного апарату, заснованого на матричному численні і реалізованого через набір функцій, а також розвинених засобів відображення, зберігання та обміну інформацією.
Крім основних програм, функцій і команд, зосереджених в базовому пакеті комплексу, є велика кількість пакетів розширення MATLAB для виконання розрахунків фахівцями, які працюють в самих різних галузях науки і техніки.
Однією з найбільш привабливих особливостей комплексу MATLAB є наявність у ньому ефективного і наочного засоби складання програмних моделей - пакету візуального програмування Simulink. Зазначений пакет являє собою графічну надбудову, що включає графічний редактор і засоби зв'язку з середовищем базового пакета MATLAB, що дозволяє проводити безпосередньо в середовищі Simulink моделювання, аналіз, оптимізацію та інші дослідження.
При побудові моделей фізичних систем (гідравлічних, механічних, електричних і комбінованих) неминуче використання блоків, що входять до складу бібліотеки Simulink (принаймні, для формування керуючих сигналів і візуалізації результатів розрахунків).
Блоки бібліотеки SimHydraulics в загальному випадку мають два види вузлів: енергетичні та фізичних сигналів.
Одним із суттєвих недоліків бібліотеки SimHydraulics є те, що при моделюванні гідромашин необхідно вказувати такі параметри, як об'ємний ККД, механічний ККД у вигляді констант, узятих з каталогу. У справжній же роботі, ці параметри повинні враховуватися як змінні величини протягом часу роботи установки. Отже, імітаційна модель повинна бути створена за допомогою пакета Matlab-Simulink на основі розглянутих вище рівнянь.
2 Математичне моделювання ОГП в середовищі MATLAB-Simulink
Сучасна розробка гідростатичних систем включає детальне вивчення явищ, що мають місце в статичних та динамічних станах системи. Тут особливе значення набувають симуляційні тести, так як вони є більш швидкими і дешевими в порівнянні з експериментальними тестами. Але найчастіше симуляційні тести дуже сильно спрощені і не беруть до уваги точні математичні моделі. Симуляційні тести дуже корисні, якщо створення реальної моделі системи дуже складно і вимагає великих витрат часу. Визначення статичних та динамічних характеристик системи останнім часом все частіше проводиться за допомогою симуляційних тестів. Можливість використовувати більш потужні комп'ютери та програмне забезпечення для математичного моделювання та симуляції дозволяє будувати симуляційні тести навіть для дуже складних систем [19]. MATLAB-Simulink часто використовується для симуляційних тестом завдяки наступним своїм перевагам:
помітно спрощена процедура, яка звільняє розробника від подання математичної моделі за допомогою мови програмування
можливість використовувати базові математичні моделі, зібрані в бібліотеках і скомбіновані так, як потрібно розробнику
можливість дослідження моделей систем з широким діапазоном коефіцієнтів, зокрема, гідравлічних систем
можливість порівняння теоретичних і експериментальних результатів
. 1 Моделювання основних елементів ОГП
1) Математична модель регульованого гідравлічного насоса
У симуляційних тестах, будемо використовувати формулу для ідеаальной подачі насоса (2.1).
де Qн - ідеальна подача насоса (м3/с); e - параметр регулювання, - максимальний робочий об'єм (м3/оборот); n - частота обертання (об/с)
Зображення математичної моделі ідеальної подачі насоса в MATLAB-Simulink представлено на малюнку 2.1.
Малюнок 2.1 - Математична модель ідеальної подачі насоса. На вході: 1 параметр регулювання, 2 - частота обертання, 3 - робочий об'єм. На виході: 1 - ідеальна подача насоса
2) Математична модель нерегульованого гідромотора
Нерегульований гідромотор зазвичай описується двома формулами. Одна описує витрата рідини, а інша - момент, генерований двигуном. Ідеальний витрата, споживаний гидромотором, описується формулою [4] (2.2).
де - витрата, споживаний ідеальним мотором, - частота обертання мотора (об/с), - робочий об'єм мотора (м3/об)
Зображення математичної моделі ідеального витрати гідромотора в MATLAB-Simulink представлено на малюнку 2.2.
Малюнок 2.2 - Витрата ідеального мотора. На вході: 1 частота обертання гідромотора, 2 - робочий об'єм. На виході: 1 - ідеальний витрата
) Ідеальний момент, що розвивається гидромотором розраховується за формулою (2.3)
де...
