МЕТОДОЛОГІЯ ПОВ’ЯЗАНИХ ГРАФІВ У ЛАНЦЮГОВОМУ АНАЛІЗІ «RLC»
Ключові слова:
мехатроніка, енергетичне моделювання, Бондграфи, моделювання динамічної системи, джерело зусиль, джерело потоку, конденсатор, індуктор, резисторАнотація
Актуальність теми дослідження. Теорія зв’язних графів спрямована на вираження фізичних систем загального класу через енергетичні взаємодії. Факторами потужності є зусилля і потік. Вони мають різні тлумачення в різних фізичних областях. Тим не менш, потужність завжди може використовуватися як узагальнений ресурс для моделювання зв’язних систем, що знаходяться в декількох енергетичних областях.
Постановка проблеми. Формалізм силових графів дозволяє описати різні фізичні системи та їх взаємодії однаковим, алгоритмізованим способом та перетворити їх у опис простору станів. Це корисно для аналізу мехатронних систем, що перетворюють різні форми енергії (електричну, текучу, механічну) за допомогою інформаційних сигналів у механічну енергію, що отримується.
Аналіз останніх досліджень і публікацій. Протягом двох останніх десятиліть теорії графів приділялася увага університетів із усього світу, а зв’язні графи були частиною навчальних програм у все більшій кількості університетів. В останнє десятиліття їх промислове використання набуває все більшого значення. Метод Бондграфів був введений Генрі М. Пейнтером (1923-2002), професором MIT & UT Austin, який почав публікувати свої роботи з 1959 року і поступово напрацьовував термінологію та формальні методи, відомі сьогодні як зв’язні графи, що перекладаються як сполучені графи або графи ефективності.
Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Модель електричної системи формується за допомогою вищезазначених формальних методів зв’язних графів. Поступово теорія силових графів у наведеному вище прикладі пояснюється аж до побудови рівнянь стану електричної системи. Потім рівняння стану розв’язуються за допомогою Matlab / Simulink.
Виклад основного матеріалу. Використання теорії зв’язних графів для моделювання електричної системи та перевірки її придатності для імітаційного моделювання електричних моделей. У різних варіаціях параметрів моделі ми можемо відстежувати її поведінку за різних умов експлуатації. Мова зв’язних графів прагне виразити фізичні системи загального класу через силові взаємодії. Фактори сили, тобто зусилля і потоку, мають різні інтерпретації в різних фізичних областях. Однак потужність завжди можна використовувати як узагальнену координату для моделювання зв’язаних систем, що знаходяться в декількох енергетичних областях.
Висновки відповідно до статті. Ми представили метод систематичної побудови графу зв’язків моделі електричної системи за допомогою Бондграфів. Практичний приклад електричної моделі наведено як приклад застосування цієї методології. Причинний аналіз також надає інформацію про правильність моделі. Диференціальні рівняння, що описують динаміку системи у термінах станів системи, були отримані із простого зв’язного графа електричної системи. Результати відповідають рівнянням, отриманим класичним ручним методом, де спочатку створюються рівняння для окремих компонентів, а потім на їх основі складається схема імітаційного моделювання. Запропонована методологія використовує зворотну процедуру. Однак вивести рівняння для більш складних систем вручну не так просто. Зв’язні графи виявляються придатним засобом для такого аналізу, серед електричних або інших систем.
Посилання
Breedveld, P., C., Rosenberg R., C., Zhou, T. (1991). Библиография теории и применения графов Бонд, Журнал Института Франклина, 328 (5/6), с.1067-1109.
Бридвелд, П., С. (2008). Моделирование и моделирование динамических систем с использованием графов связей, https://www.researchgate.net/publication/255027172_Modeling_and_Simulation_of_Dynamic_Systems_using_Bond_Graphs.
Броенинк Дж., Ф. Введение в моделирование физических систем с помощью графов Бонда, https://pdfs.semanticscholar.org/edbe/4223c787adebd6e4674317a197312ecef87d.pdf.
Карнопп Д., С., Марголис Д., Л., Розенберг Р., С. (2005). Моделирование и симуляция мехатронных систем. John Willey & Sons, Inc., Хобокен, Нью-Джерси.
Хорчек П. (1999). Системы и модели, Накладательство ЧВУТ, Прага, Ческо.
Гмитерко А., Шарга П., Хронцов Д. (2012). Mechatronika I, Technick и Universzita Кошице, Кошице, Словакия.
Хронцов, Д. (2012). Исследования совместимых программных средств для абстрактного и конкретного проектирования мехатронных систем и их связывания с целью логического и физического моделирования, Диссертация, Кошице, Словакия.
Драгош П., Кутиш В., Дебравскэ Я., Седлбр Т. (2011). Проектирование и моделирование привода SMA, Международный обзор автоматического управления, вып. 4, нет. 4 (2011), с. 588-593.
Ганзель Дж., Юришица Л., Кячик М., Духов Ф. (2011). Идентификация параметров экспериментальной ультразвуковой системы, в «AD ALTA» Journal of Interdisciplinary Research, Vol. 1, вып. 2, стр. 138-141.
Hanzel J., Kľäčik M., Jurišica L., Vitko A. (2011). Модель ультразвукового датчика на основе идентификации, в «Исследования и образование в области робототехники - EUROBOT 2011», Прага, Чешская Республика, Гейдельберг, Springer, с. 144-157.
Карбан П. (2006). Вепочти симуляция в программу Матлаб а Симулинк. Компьютер Пресс, Брно, Ческо.
Гмитерко А., (2004). Мехатроника, Эмиления, Кошице, Словакия.
Виттек Дж. (1997). Matlab pre elektrickй pohony, Nakladateľstvo Žilinskej univerzity, .ilina, Slovensko, p. 35-36.
Пбшту П., Хубинске П. (2010). «Применение визуальной системы для навигации мобильного робота (OpenCV)», в Process Control 2010, 9-я Международная конференция. Университет Пардубице, Коуты-над-Десноу, Ческо, документ C015a.
Делёвб, И., Франковскэ, П., Хронцов, Д. (2011). Кинематический анализ движения точки простого механизма, В кн .: Моделирование механических и мехатронных систем 2011, 4-я Международная конференция, TU Košice, Herľany, Словакия.
Segľa, Š., Segľa, J. (2011). Моделирование и оптимизация подвески автомобиля с магнитореологическими амортизаторами, 7-я Международная конференция «Динамика жестких и деформируемых тел», 2008, FVTM UJEP, Эстн-над-Лабем, Ческо.
Скочилас Дж., Скочиласов Б., Соукуп Дж. (2011). Исследование и вибрация механической модели автомобиля. В кн .: Dynamika tuch a deformovatelnäch těles 2011 - Sbornnk přednbšek z 9. mezinbrodnn konference v ststn nad Labem, FVTM UJEP, Эстн-над-Лабем, Ческо.
Свобода М., Соукуп Дж. (2011). Аналитические решения уравнений движения железнодорожного вагона, определение базисных геометрических, массовых и жестких параметров. Dynamic tuch a deformovatelnäch těles 2011 - Sbornnk přednbšek z 9. mezinбrodnn konference. FVTM UJEP, Эстн-над-Лабем, Ческо.
##submission.downloads##
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Чернігівський національний технологічний університет, 2015
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
