Sistema masa resorte
Páginas: 32 (7957 palabras)
Publicado: 8 de diciembre de 2010
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LabVIEW 8.2 Simulación Módulo de Ayuda 09 2006 NI Número de pieza: 371894A-01 » Ver información del producto Este tutorial te muestra cómo construir un diagrama de simulación que representa el comportamiento de un sistema dinámico. Este sistema dinámico consiste en un resorte con un extremo fijo y el otro extremo unido a una masa. Debido a que un amortiguador inhibe elmovimiento de la masa, este sistema dinámico se llama un sistema amortiguador de muellemasa. Si eres nuevo en LabVIEW, considere la posibilidad de completar los ejercicios en la Introducción a LabVIEW manual antes de continuar con este tutorial. Puede completar este tutorial en aproximadamente 30 minutos. Nota Puede imprimir este tutorial, haga clic en esta página y seleccionar Imprimir en el menúcontextual.
Antecedentes
Un modelo de sistema dinámico es una ecuación diferencial o diferencia que describe el comportamiento del sistema dinámico. En este tutorial, la siguiente ecuación diferencial describe el sistema dinámico. F (t) - cx '(t) - kx (t) = x''(t) donde t es el tiempo de simulación, F (t) es una fuerza externa aplicada al sistema, c es la constante de amortiguación de laprimavera, k es la rigidez del resorte, m es una masa, y x (t) es la posición de la masa. x 'es la primera derivada de la posición, lo que equivale a la velocidad de la masa.''x es la segunda derivada de la posición, lo que equivale a la aceleración de la masa. La siguiente figura muestra este sistema dinámico.
El objetivo de este tutorial es para utilizar el Módulo LabVIEW de simulación para ver laposición x (t) de la masa m con respecto al tiempo t. Se puede calcular la posición mediante la integración de la velocidad de la masa. Se puede calcular la velocidad mediante la integración de la aceleración de la masa. Si conoce la fuerza y la masa, se puede calcular esta aceleración mediante la Segunda Ley de Newton del movimiento, dado por la siguiente ecuación: Fuerza = masa x aceleración Porlo tanto, Aceleración = Fuerza / Masa Sustituyendo los términos de la ecuación diferencial de rendimientos por encima de la siguiente ecuación:
x''(t) = (F (t) - cx '(t) - kx (t)) m / En este tutorial se va a construir un diagrama de simulación que se repite los pasos siguientes durante un período de tiempo. 1. 2. 3. Divide una fuerza conocida por una masa conocida para calcular la aceleraciónde la masa. Se integra la aceleración para calcular la velocidad de la masa. Integra la velocidad para calcular la posición de la masa.
La realización de estas integraciones en un período de tiempo requiere una ecuación diferencial ordinaria (ODE) solucionador. LabVIEW incluye varios solucionadores ODE puede utilizar en una simulación. Cada solver ODE tiene propiedades que lo hacen adecuadopara diferentes tareas. Por ejemplo, algunos solucionadores ODE tiene paso tamaños variables . Durante una simulación, estos solucionadores ODE puede ajustar los puntos en el tiempo en que el Módulo de Simulación evalúa el diagrama de simulación. Por el contrario, solucionadores ODE con un tamaño de paso fijo no puede realizar este cambio. Siga los pasos en las siguientes secciones para construir undiagrama de simulación que simula el amortiguador de muelle-masa modelo de sistema dinámico.
Crear el diagrama de simulación
Para crear un diagrama de simulación mediante la colocación de un bucle de simulación en el LabVIEW diagrama de bloques . La simulación del lazo contiene parámetros que afectan a la simulación, tales como que ODE solver a utilizar y el tiempo para ejecutar la simulación.Siga los pasos siguientes para crear el diagrama de simulación. 1. 2. 3. 4. 5. Lanzamiento de LabVIEW y seleccione Archivo »Nueva VI para crear un nuevo VI . Seleccione Window »Show Diagrama de bloques para ver el diagrama de bloques. También puede pulsar las teclas para ver el diagrama de bloques. Si usted no está viendo la funciones de la paleta, seleccione Ver »Paleta de Funciones para...
LabVIEW 8.2 Simulación Módulo de Ayuda 09 2006 NI Número de pieza: 371894A-01 » Ver información del producto Este tutorial te muestra cómo construir un diagrama de simulación que representa el comportamiento de un sistema dinámico. Este sistema dinámico consiste en un resorte con un extremo fijo y el otro extremo unido a una masa. Debido a que un amortiguador inhibe elmovimiento de la masa, este sistema dinámico se llama un sistema amortiguador de muellemasa. Si eres nuevo en LabVIEW, considere la posibilidad de completar los ejercicios en la Introducción a LabVIEW manual antes de continuar con este tutorial. Puede completar este tutorial en aproximadamente 30 minutos. Nota Puede imprimir este tutorial, haga clic en esta página y seleccionar Imprimir en el menúcontextual.
Antecedentes
Un modelo de sistema dinámico es una ecuación diferencial o diferencia que describe el comportamiento del sistema dinámico. En este tutorial, la siguiente ecuación diferencial describe el sistema dinámico. F (t) - cx '(t) - kx (t) = x''(t) donde t es el tiempo de simulación, F (t) es una fuerza externa aplicada al sistema, c es la constante de amortiguación de laprimavera, k es la rigidez del resorte, m es una masa, y x (t) es la posición de la masa. x 'es la primera derivada de la posición, lo que equivale a la velocidad de la masa.''x es la segunda derivada de la posición, lo que equivale a la aceleración de la masa. La siguiente figura muestra este sistema dinámico.
El objetivo de este tutorial es para utilizar el Módulo LabVIEW de simulación para ver laposición x (t) de la masa m con respecto al tiempo t. Se puede calcular la posición mediante la integración de la velocidad de la masa. Se puede calcular la velocidad mediante la integración de la aceleración de la masa. Si conoce la fuerza y la masa, se puede calcular esta aceleración mediante la Segunda Ley de Newton del movimiento, dado por la siguiente ecuación: Fuerza = masa x aceleración Porlo tanto, Aceleración = Fuerza / Masa Sustituyendo los términos de la ecuación diferencial de rendimientos por encima de la siguiente ecuación:
x''(t) = (F (t) - cx '(t) - kx (t)) m / En este tutorial se va a construir un diagrama de simulación que se repite los pasos siguientes durante un período de tiempo. 1. 2. 3. Divide una fuerza conocida por una masa conocida para calcular la aceleraciónde la masa. Se integra la aceleración para calcular la velocidad de la masa. Integra la velocidad para calcular la posición de la masa.
La realización de estas integraciones en un período de tiempo requiere una ecuación diferencial ordinaria (ODE) solucionador. LabVIEW incluye varios solucionadores ODE puede utilizar en una simulación. Cada solver ODE tiene propiedades que lo hacen adecuadopara diferentes tareas. Por ejemplo, algunos solucionadores ODE tiene paso tamaños variables . Durante una simulación, estos solucionadores ODE puede ajustar los puntos en el tiempo en que el Módulo de Simulación evalúa el diagrama de simulación. Por el contrario, solucionadores ODE con un tamaño de paso fijo no puede realizar este cambio. Siga los pasos en las siguientes secciones para construir undiagrama de simulación que simula el amortiguador de muelle-masa modelo de sistema dinámico.
Crear el diagrama de simulación
Para crear un diagrama de simulación mediante la colocación de un bucle de simulación en el LabVIEW diagrama de bloques . La simulación del lazo contiene parámetros que afectan a la simulación, tales como que ODE solver a utilizar y el tiempo para ejecutar la simulación.Siga los pasos siguientes para crear el diagrama de simulación. 1. 2. 3. 4. 5. Lanzamiento de LabVIEW y seleccione Archivo »Nueva VI para crear un nuevo VI . Seleccione Window »Show Diagrama de bloques para ver el diagrama de bloques. También puede pulsar las teclas para ver el diagrama de bloques. Si usted no está viendo la funciones de la paleta, seleccione Ver »Paleta de Funciones para...
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