MATLAB\simulink\simscape 入门指南(中文版本) 2020软件版本 自己翻译

《MATLAB\simulink\simscape 入门指南(中文版本) 2020软件版本 自己翻译》 Simscape是MATLAB中一个强大的工具，专门用于建模和仿真多域物理系统，包括机械、电气、液压等多个领域。它的主要目标是帮助用户以与实际系统结构相匹配的方式构建物理组件的模型，如电动机、反相运算放大器、液压阀和棘轮机构等。Simscape的核心特点在于其物理连接机制，使得模型能够直接反映出系统之间的相互作用。 Simscape提供了一个集成在Simulink中的环境，使得用户可以在同一个平台下对物理系统进行建模，并结合MATLAB的控制算法进行仿真。此外，Simscape还支持多种物理建模模块，覆盖超过十个物理领域，包括但不限于机械、电气、液压和两相流体。用户可以通过基于MATLAB的Simscape语言创建自定义的物理建模组件、域和库，进一步扩展其功能。 在求解器方面，Simscape使用了微分代数方程（DAE）的符号方程约简和求解技术，能够处理复杂的事件处理，同时支持专业级别的实时仿真和硬件在环（HIL）测试。Simscape还具备物理单位系统，自动处理所有单位转换，确保模型的精度和一致性。 创建Simscape模型通常从使用`ssc_new`函数开始，这将打开主Simscape库并创建一个预填充基础块的模型，例如求解器配置块、Simulink-PS Converter和PS-Simulink Converter模块。用户可以根据需求复制块，添加来自Simscape库的其他组件以构建自己的模型。对于电气模型，可以使用`ssc_new_elec`命令创建一个新的电气模型，启动电气启动器选项板，方便地访问电气元件。 在模型开发过程中，数据记录是必不可少的，因为它提供了对模拟结果的重要分析工具。使用`ssc_new`创建的模型会自动开启数据记录，使用默认变量名`simlog`存储模拟数据，并设定一定的数据点限制以优化模拟性能。用户可以根据需要调整这些设置，如数据记录选项、模拟统计记录和查看器设置。 举例来说，评估直流电机性能的案例就是一个综合应用，涵盖了电气和机械领域的交互。用户可以通过Simscape建立电机模型，同时利用Simulink块进行控制，然后进行仿真并根据需要调整模型参数以优化性能。 Simscape是MATLAB中一个强大且灵活的工具，它允许用户以直观和实际的方式构建多领域物理系统模型，并与Simulink无缝集成，实现控制系统的设计和测试。通过深入理解和熟练应用Simscape，工程师们可以更高效地进行物理系统的设计、验证和优化工作。