MATLAB / Simulink：电机控制阀的仿真答案

【问题标题】：MATLAB / Simulink: Simulation of a motor control valveMATLAB / Simulink：电机控制阀的仿真
【发布时间】：2016-10-26 20:00:11
【问题描述】：

问题描述：

我想用 Matlab / Simulink 模拟电机控制阀 (MCV)。一个控制信号（红色）控制 MCV，它可以取 0%（完全关闭）和 100%（完全打开）之间的每个值：

我用 1、2 和 3 表示输入信号的三个不同脉冲。一旦输入信号从 0 变为 1（上升沿），MCV 就开始打开。在时间 t_Op 之后，MCV 完全打开。一旦输入信号从 1 变为 0（下降沿），阀门就开始关闭。这个过程在 t_Cl 之后完成。请注意，t_Op 和 t_Cl 不一定必须相同。

正如您在图中看到的那样，阀门在脉冲编号后完全关闭。 1（下降沿）。然而，脉冲之间的宽度没有。 2 和脉冲数。 3 时间不够长，无法完全关闭阀门。在脉冲号的上升沿。 3、阀门再次打开，直至完全打开。

问题：

我想用 Matlab（首选）或 Simulink 模拟上述过程。我不是 100% 确定如何开始解决这个问题。我考虑从原始系统中提取上升/边缘并使用这个“触发器”来启动一些与时间相关的“倾斜”阶跃函数。也许你对我有一些提示？

【问题讨论】：

尽管在不同的上下文中，Simulink 解决此问题的方式与stackoverflow.com/questions/40190454/… 几乎相同。该问题中的“下雨”是您的“开始”，而“不下雨”是您的“结束”。您只需在两个子系统中实现适当的斜率/斜坡即可满足您的 t_op 和 t_Cl 时序要求。
我还尝试使用两个启用的子系统来解决它。但是，如果 MCV 未完全打开/关闭，我不知道如何将结果（即阀门的实际位置，例如 50%）从一个子系统输入另一个子系统（反之亦然）。在每个子系统内部，我可以轻松地定义一个带有最小值/最大值的斜坡，这些值对应于阀门的 0% / 100% 位置。但这些值在模拟时间内保持不变，无法修改。
链接中的示例显示了如何将现有值反馈回子系统。当阀门的方向改变时，无论阀门位置如何，这都会起作用。

标签： matlab simulink

【解决方案1】：

要对此进行模拟，您需要定义：
1) 时间分辨率（0.1 s?0.01s?）
2) 阀门分辨率（可能为 1%）
3）如何量化你的控制信号（如果只是0或1，这已经完成了；如果是0V -> 5V，你需要选择哪些值变成off，哪些变成neutral，哪些变成@987654323 @

如果你把你的数据量化到 0.1 秒，把阀门分辨率量化到 1%，你可以使用类似下面的东西（你应该可以自己填写 %%% 部分

pos_initial = 0; % percent, position
t_res = 0.1; % seconds
pos_res = 1; % percent

%%% Declare t_op, t_cl. Solve for open_speed and close_speed If you have t_op and t_res, how can you solve for the open_speed (the amount of opening in a single step? Do the same for close_speed %%%

position(1) = pos_initial; 
for ii = 2:length(input)
    if(input == 1)
        position(ii) = min(position(ii-1) + open_speed, 100); %this makes potition get bigger, but doesn't let it get bigger than 100%
    else
        %%% Looking at the position(ii) line above, how could you do the same for closing to make sure it doesn't go below zero?
    end
end

【讨论】：