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角速度と周波数の単位

rad/sdeg/srpm などの角速度単位を使用して循環プロセスの周波数を測定することもできます。この値は機械関連では 1 秒あたりの回転数として定義される周波数または電気関連では 1 秒あたりのサイクル数と一致します。そのため、この値を使用すると、2*pi 変換係数を必要とせずに、周波数に依存する方程式を記述することができます。ただし、SI 単位系では、周波数の単位はヘルツ (Hz) であり、1/s として定義されます。

Simscape™ ソフトウェアでは、単位であるヘルツ (Hz) は、SI 単位系に準拠して、1/s として定義されています。この定義は、周波数が PWM 電源の周波数などの非回転系の周期信号を参照する場合に有効です。ただし、循環プロセスの場合は、Hz 単位で指定される数値 (つまり、s-1) を角周波数に変換するため、ブロック方程式に 2*pi 変換係数を含めなければなりません。

したがって、(Hz に基づく) 周波数単位と (rpm に基づく) 角速度単位を直接変換することができないだけでなく、どちらかを他方の代わりに使用すると、予測できない変換係数がブロック方程式の数値に適用される可能性があります。たとえば、AC Voltage Source ブロックでは、正弦関数を計算する前に、[周波数] パラメーターに指定された値を 2*pi で明示的に乗じて角周波数に変換します。

ブロック ダイアログの推奨単位のドロップダウン リストにはこの違いが反映されます。たとえば、ブロックに既定の単位が Hz である [周波数] パラメーターが含まれている場合、そのパラメーターのドロップダウン リストには直接 Hz に変換できる単位 (kHzMHzGHz など) のみが表示され、角速度単位は表示されません。反対に、既定の単位が rpm である [周波数] パラメーターが含まれているカスタム ブロックを定義すると、その推奨単位のドロップダウン リストには deg/s および rad/s が表示されますが、Hz、kHzMHz または GHz は表示されません。

(値をドロップダウン リストから選択する代わりに) パラメーターの単位のコンボ ボックスに単位式を入力すると、Simscape 単位マネージャーは周波数の単位と角速度の単位が対応するものであると見なします。たとえば、既定のパラメーター単位が Hz である場合には、1/s だけでなく、deg/srad/s などの式も入力することができます。この動作は、角度単位の Simscape 実装 (角度単位を参照) に対応しています。入力した単位式がブロック方程式で正しく機能し、意図した設計を反映することを確認する必要があります。

メモ

Release R2013a より前では、Hz の単位定義は rev/s でした。R2012b 以前のリリースで作成されたレガシ モデルとカスタム Simscape ライブラリを更新する方法についての詳細は、R2013a『リリース ノート』のUnit definition of Hz now consistent with SIで互換性の検討に関するセクション (Compatibility Considerations) を参照してください。