质量-弹簧-阻尼系统中的粘滑摩擦和硬限位模型

打开并分析模型

打开模型 sldemo_hardstop。该模型包含一个名为 Friction Model 的子系统（用于计算摩擦力）和两个 Integrator 模块（用于计算质量的速度和位置）。

mdl = "sldemo_hardstop";
open_system(mdl)

计算速度的 Integrator 模块配置为：

计算位置的 Integrator 模块根据最小和最大可能位置限制输出值范围，从而对系统中的硬限位进行建模。该模块有一个额外的输出端口，当输出值达到其中一个限值时，该端口会发出信号指示，表示质量已达到最小或最大位置。为了对硬限位进行建模，限值信号将计算速度的 Integrator 模块重置为 0 米/秒的速度。

查看和分析摩擦模型

要查看名为 Friction Model 的子系统的内容，请双击该子系统模块或使用 open_system 函数。

open_system(mdl + "/Friction Model")

该子系统计算两个输出：作用于质量的合力，以及指示质量何时粘滞且速度为零的标志。

为了确定质量何时速度为零，子系统使用计算质量速度的 Integrator 模块的状态。Integrator 模块的状态是仿真中前一个主时间步命中点的速度。在速度达到零后的主时间步命中点上，摩擦模型：

为了计算作用在质量上的合力，子系统将弹簧施加的力与动态摩擦或静态摩擦产生的力相加。

当使用计算速度的 Integrator 模块的状态端口来确定质量何时粘滞时，可以避免在模型中生成代数环。

仿真模型并分析结果

对模型进行仿真。在 Simulink® 工具条中的仿真选项卡上，点击运行。或者，使用 sim 函数运行仿真。

out = sim(mdl);

双击 Floating Scope 模块查看仿真结果。