ОСОБЛИВОСТІ ВІРТУАЛЬНОГО ФІЗИЧНОГО МОДЕЛЮВАННЯ МЕХАНІЧНИХ ОБ’ЄКТІВ З ВИКОРИСТАННЯМ БЛОКІВ БІБЛІОТЕКИ SIMMECHANICS
ОСОБЛИВОСТІ ВІРТУАЛЬНОГО ФІЗИЧНОГО МОДЕЛЮВАННЯ МЕХАНІЧНИХ ОБ’ЄКТІВ З ВИКОРИСТАННЯМ БЛОКІВ БІБЛІОТЕКИ SIMMECHANICS
Романчук А.О., Теребійчук С.C., магістранти, Толочко О. І., д.т.н., проф.
При керуванні електромеханічними об’єктами у складі систем автоматизованого електроприводу постає задача адекватного математичного опису механічної частини електроприводу при наявності у ній пружно-в’язких кінематичних передач, декількох ступенів свободи, елементів зі змінним моментом інерції, тощо. До таких механізмів належать екскаватори, підіймально-транспортні машини, конвеєри, верстати, роботи та ін. Для їх математичного опису використовують досить складний математичний апарат, при застосуванні якого можна припуститися помилок. Джерелом похибок у математичних моделях можуть бути також не достатньо обґрунтовані нехтування деякими явищами з метою спрощення математичного опису, зокрема його лінеаризації.
Альтернативою математичним моделям є так звані віртуальні фізичні моделі, які можна складати без наявності математичного опису досліджуваних об’єктів. Наразі спостерігається тенденція доповнення моделюючих програм бібліотеками віртуальних фізичних блоків. Зокрема, одна з найбільш популярних програм структурного математичного моделювання Simulink пакета MATLAB розширена бібліотеками віртуальної фізичної лабораторії SimScape, однією з яких є бібліотека механічних блоків SimMechanics (SM).
SM-моделі відображають фізичну структуру механізмів, геометричні та кінематичні відношення їх компонентів. SimMechanics автоматично перетворює ці блочні зображення в еквівалентну математичну модель.
Всупереч уявній простоті створення таких моделей у процесі їх розробки виявляється, що вони не так вже і схожі на загальноприйняті зображення кінематичних схем і тим паче на реальні з’єднання механічних деталей, потребують введення великої кількості параметрів, знання правил перетворення систем координат, вміння обчислювати моменти інерції різноманітних тіл, просторового уявлення та врахування багатьох умовних правил. Все це, а також обмежений набір кінематичних передач, перешкоджає широкому використанню віртуальних механічних моделей, хоча у багатьох випадках це дозволило б значно скоротити термін і якість дослідження складних механічних та електромеханічних систем.
Тому публікації, спрямовані на роз’яснення труднощів, що виникають у процесі створення віртуальних математичних моделей, і шляхів їх подолання, є корисними.
