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アナログ位置コントローラーと Dashboard ブロックを備えた油圧アクチュエータ

この例では、Foundation ライブラリを使用して電気、機械、および等温流体の各ドメインにまたがるシステムをモデル化し、シミュレーション結果を Dashboard ブロックを使用して表示する方法を説明します。

このモデルでは、電圧基準の要求に応じて、等温流体ドメインに実装されている油圧システムが機械的な負荷の位置を制御します。基準の要求がゼロの場合、油圧アクチュエータ (および負荷) の変位はゼロで、基準が +5 ボルトの場合、変位は 100 mm となります。

比例コントローラーと微分コントローラーがオペアンプを使って実装され、その最終段階が電流源として設定されます。これにより、抵抗およびインダクタンス項がモデル化されたトルク モーターが駆動されます。トルク モーターはスプール バルブを直接作動させ、スプール バルブは油圧ポンプを供給するメイン油圧回路を制御します。最後に、このポンプが汎用の機械的負荷を駆動します。

このような忠実度のモデルは、サーボバルブ コントローラーの設計とテストをサポートするのに理想的です。このモデルには、安定余裕に影響する電気機械的な高周波数モードと、油圧から大きな要求がなされた場合の非線形流量効果も含まれます。

モデル

Actuator Control Circuit サブシステム

Spool Valve サブシステム

Motor Control Circuit サブシステム

Scope からのシミュレーション結果

Simscape ログからのシミュレーション結果

以下の図は、MATLAB Figure にプロットされたシリンダーの圧力と負荷の位置を示しています。Simscape 結果エクスプローラーとシミュレーション データ インスペクターでもデータを確認できます。