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带控制系统的质量-弹簧-阻尼器模型

此示例显示了一个带有控制系统的质量弹簧阻尼器系统的仿真。 在模型中，对施加在质量上的力进行调整，使其位置与设定点信号相对应。 质量的初始速度为每秒10米。 控制系统确定由力源施加的力，使得系统的运动对应于输入信号的逐步变化。

模型图:

mass_spring_damper_control--1734001884047.png

定义加载和运行模型的函数:

In [ ]: 
function start_model_engee()
    try
        engee.close("mass_spring_damper_control", force=true) # 关闭模型
        catch err # 如果没有模型关闭和engee。close()不执行，它将在catch之后加载。
            m = engee.load("$(@__DIR__)/mass_spring_damper_control.engee") # 加载模型
        end;

    try
        engee.run(m) # 启动模型
        catch err # 如果模型没有加载和engee。run()不执行，catch后最下面的两行将被执行。
            m = engee.load("$(@__DIR__)/mass_spring_damper_control.engee") # 加载模型
            engee.run(m) # 启动模型
        end
end
Out[0]:
start_model_engee (generic function with 1 method)

启动模型:

In [ ]: 
try
    start_model_engee() # 使用上面实现的特殊功能运行仿真
    catch err
    end;

从simout变量输出仿真结果:

In [ ]: 
res = collect(simout)
Out[0]:
16-element Vector{WorkspaceArray}:
 WorkspaceArray{Float64}("Translational Damper.case_flange.v")
 WorkspaceArray{Float64}("Translational Spring.F")
 WorkspaceArray{Float64}("Translational Spring.delta_v")
 WorkspaceArray{Float64}("Ideal Force Source.F_in")
 WorkspaceArray{Float64}("Translational Spring.delta_p")
 WorkspaceArray{Float64}("Ideal Force Source.delta_v")
 WorkspaceArray{Float64}("Ideal Force Source.rod_flange.v")
 WorkspaceArray{Float64}("Translational Damper.delta_v")
 WorkspaceArray{Float64}("Translational Damper.power_dissipated")
 WorkspaceArray{Float64}("Translational Damper.rod_flange.v")
 WorkspaceArray{Float64}("Translational Spring.case_flange.v")
 WorkspaceArray{Float64}("Translational Damper.F")
 WorkspaceArray{Float64}("mass_spring_damper_control/Ideal Translational Motion Sensor.2")
 WorkspaceArray{Float64}("Ideal Force Source.case_flange.v")
 WorkspaceArray{Float64}("Translational Spring.rod_flange.v")
 WorkspaceArray{Float64}("Ideal Force Source.F")

将结果写入变量:

In [ ]: 
Force_Source = collect(res[16]) 
Damper_F = collect(res[12]) 
Spring_F = collect(res[2]) 
P = collect(res[13]); # 移动质量

模拟结果:

In [ ]: 
using Plots
plot(P[:,1], P[:,2], linewidth=3, xlabel= "时间，从", ylabel= "位移，m", legend=:bottomright, title="货物移动")
Out[0]:
In [ ]: 
plot(Force_Source[:,1], Force_Source[:,2], linewidth=3, xlabel= "时间，从", ylabel= "功率，N", legend=:bottomright, label="外力作用")
plot!(Spring_F[:,1], Spring_F[:,2], linewidth=3, label="春天")
plot!(Damper_F[:,1], Damper_F[:,2], linewidth=3, label="阻尼器", title="作用于负载的力")
Out[0]:

示例中使用的块