利用基本模块和物理建模模块进行电磁铁建模¶
本例展示了一个带有回位弹簧的螺线管。螺线管建模为电感,其值 L 取决于活塞位置 x。时变电感的反 EMF 定义为
$$v=L{di\over dt}+i{dL\over dt}\quad\quad\quad(1)$$
因为 L 取决于 x:
$$v=L{di\over dt}+i{dL\over dx}{dx\over dt}\quad\quad(2)$$
${dL\over dx}$ 可以利用制造商提供的数据和比率计算得出:
$$force = 0.5*i^2{dL\over dx}\quad(3)$$
然后对${dL\over dx}$ 进行积分,就可以得到 L 与 x 的函数关系。
在模型中,方程 (2) 经过重新计算以求解 i,然后通过物理块来实现。然后,受控电流源通过将其等同于 i 来限制电流的大小。
模型示意图:¶
模拟结果¶
螺线管电流随时间变化的值 A:
螺线管随时间产生的力值(牛顿):