1Dモデリング & システムシミュレーション入門

第1回です。

Signalブロックでロータ部をモデル化します。

第2回です。

Signalブロックで電気回路部をモデル化し、先のロータモデルと結合して、DCモータのモデルを作成します。

また、パラメータ定義の方法を説明します。

第3回です。

先に作成したDCモータモデルをスーパーブロック化します。

DCモータモデルで1ブロックのように取り扱うことができます。

第4回です。

今回は角度制御のためのコントローラをモデル化します。

目標値と現在値との偏差に比例した電圧、偏差の積分、微分値に比例した電圧を入力するPID制御コントローラをSignalブロックを用いて作成します。

また、スーパーブロックのマスク機能を紹介します。マスク処理を行いますと、スーパーブロックの中が見れなくなり、パラメータのみ表示されるようになります。

第5回です。

第3回で作成したDCモータのプラントモデルと第4回で作成したPIDコントローラモデルを組み合わせて、DCモータの角度を制御するシミュレーションを行います。

マルチウィンドウ機能を用いて、他のモデルから簡単にブロックをコピーしてモデルを作成することができます。

第6回です。

今回はModelicaのブロックを使用した演習です。これまでにSingalブロックでモデル化したDCモータのモデルをModelicaブロックでモデル化し直します。

Singalブロックでモデル化する場合は、微分方程式を立て、それをもとに、積分ブロック等を用いてモデル化しましたが、Modelicaブロックを用いる場合は、微分方程式を立てる必要はなく、実際のモデルイメージどおりに作成することができます。

また、最後に、SingalブロックのDCモータ、ModelicaブロックのDCモータ両者の結果が一致することを確認します。

Modelicaブロックを使用するには下記の記事もご参照ください。

https://community.altair.com/community?id=community_question&sys_id=8c664cf61b2bd0908017dc61ec4bcb7e

第7回です。

これまで、DCモータをSignalブロック、Modelicaブロックでモデル化してきましたが、今回は、DCモータの機械部であるロータを機構解析ソルバのMotionSolveで再作成します。

再作成するメリットとしては、

・アニメーションが見られる

・複雑な機械モデルのモデル化が容易

である点があげられます。

是非、MotionSolveもあわせてご利用ください。

第8回です。

前回作成したMotionSolveのロータモデルにCo-Simulation用のインターフェースを追加します。

入力としてトルク、出力として、角度、角速度を設定します。

これにより、Activateで計算したトルクによって、MotionSolveのロータを動かすことができます。また、MotionSolveで計算した角度、角速度をActivateの計算に用いることができます。

第9回です。

前回作成したCo-Simulation用のインターフェース定義がされたMotionSolveのロータモデルをActivateに取り込み、動作を確認します。

今回は、Activate側から単純なステップ入力でトルクを負荷し、MotionSolveのモデルが動作することを確認します。また、Activate側からMotionSolveで計算された角度、角速度を確認します。

第10回です。

第6回で作成したModelicaのDCモータを修正し、ロータ部をMotionSolveのロータに置き換えます。

これにより、Signalブロックで作成した制御モデル、Modelicaブロックで作成した電気回路モデル、MotionSolveでモデル化したロータモデルの連成シミュレーションが可能となります。電気で動くメカにはすべて応用可能なモデルですので、是非接続方法を習得してください。

本スレッドはこれで終了とします。おつかれさまでした。

上記10個のモデルを下記バージョンのものに更新いたしました。

Activate 2021.1

HyperWorks 2021.1