Computer-aided generation of equations and structural diagrams for simulation of linear stationary mechanical dynamic systems

Abstract

There are reasonable to use computer with MATLAB/Simulink software for modeling of dynamic systems of machine mechanic components, using lumped-parameter systems of them. In order to build structural schematics (Simulink blocks) of these dynamic models, there is a lot of work. This paper is intended to analyze linearized stationary mechanical system, which may be a part of more complex (nonlinear, nonstationary) system. There are presented methodology to build such Simulink model in the paper. Here are given analytical expression of differential equations and transfer functions for Simulink as well as numerical values. Simulink model is built in such way, that it is easy to attach necessary transfer func-tions of nonlinear or/and nonstationary connections. Ex-ample of such model is provided.

Mašinų mechaninės dalies dinaminėms sistemoms tirti, turint iš sutelktųjų elementų sudarytus jų dinaminius modelius, tikslinga taikyti kompiuterinį modeliavimą nau-dojant MATLAB/Simulink programas. Norint sudaryti tokių sistemų dinaminių modelių struktūrines schemas (Simulink-modelius), reikia įdėti daug darbo. Straipsnyje nagrinėjama linearizuota stacionarioji mechaninė sistema, kuri gali būti sudėtingesnės (netiesinės, nestacionarios) sistemos dalimi. Pateikta kompiuterizuota metodika tokios sistemos Simulink-modeliui sukurti. Kompiuteriniu būdu gaunamos šią sistemą aprašančių diferencialinių lygčių ir į Simulink-modelį įeinančių perdavimo funkcijų analizinės (raidinės) ir skaitinės išraiškos. Simulink-modelis sudary-tas tokiu būdu, kad prie jo nesunkiai galima būtų prijungti sudėtingesnės sistemos netiesinių ir nestacionariųjų mazgų perdavimo funkcijos. Duotas pavyzdys.