【Modelica】最小構成のMBD事例 第2章 その15【massモデル④】

【Modelica】最小構成のMBD事例 第2章 その15【massモデル④】事例
【Modelica】最小構成のMBD事例 第2章 その15【massモデル④】

バックナンバーはこちら。
https://www.simulationroom999.com/blog/model-based-of-minimum-2-backnumber/

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はじめに

前回、
constantForceモデルとmassモデルを組み合わせたシンプルなModelicaモデルをシミュレーションしてみた。
加速度の確認をしたがそれ以外のパラメータも確認してみる。
具体的には以下。

  • 速度
  • 移動距離

速度と移動距離についての関係性ついてに簡単に解説。

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登場人物

博識フクロウのフクさん

指差しフクロウ

イラストACにて公開の「kino_k」さんのイラストを使用しています。
https://www.ac-illust.com/main/profile.php?id=iKciwKA9&area=1

エンジニア歴8年の太郎くん

技術者太郎

イラストACにて公開の「しのみ」さんのイラストを使用しています。
https://www.ac-illust.com/main/profile.php?id=uCKphAW2&area=1

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他のシミュレーション結果のパラメータ

太郎くん
太郎くん

前回はmassの加速度を確認したけど、
今回は他のパラメータも確認だね。

フクさん
フクさん

そうだね。

フクさん
フクさん

といっても
見るパラメータとしては、

  • 加速度
  • 速度
  • 移動距離

だな。

太郎くん
太郎くん

これも予測できるの?

フクさん
フクさん

できるよ。
前々回も話した話したかもしれないけど、
加速度を積分すれば速度。
速度を積分すれば移動距離。
なんで。

太郎くん
太郎くん

なるほど。
それほど難しい話ではなさそう。

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他のシミュレーション結果のパラメータ確認

フクさん
フクさん

じゃ、OpenModelica Connection Editorのプロットの画面を開く。
そして、右側の変数ブラウザの
a」、「s」、「v」にチェックを入れる。

太郎くん
太郎くん

それぞれはどういうものかというと・・・。
一応パラメータの説明が隣に載ってるから、これを見ればわかりそうだな。

太郎くん
太郎くん

「a」が加速度、「s」が位置こと移動距離、「v」が速度。
だね。

フクさん
フクさん

その通り。

太郎くん
太郎くん

うん。
プロットが表示された。

Auto Scale、Fit in View、Save、Print、Grid、Detailed Grid、No Grid、Log X、Log Y、Setup、変数ブラウザ、masstest、constantForce1、constantForce2、mass、L、Length of component, from left flange to right flange (= flange_b.s - flange_a.s)、Absolute acceleration of component、der(Absolute position of center of component (s = flange_a.s + L/2 = flange_b.s - L/2))、der(Absolute velocity of component)、Mass of the sliding mass、Absolute position of center of component (s = flange_a.s + L/2 = flange_b.s - L/2)、Priority to use s and v as states、Absolute velocity of component
太郎くん
太郎くん

速度が\(1[m/s^2]\)固定なんで、
速度は1秒毎に\(1[m/s]\)のペースで上がり続けてるね。

太郎くん
太郎くん

移動距離は・・・どう表現したらいいんだ???

フクさん
フクさん

ここを見てみよう。

太郎くん
太郎くん

ここの話を元にすると・・・。

太郎くん
太郎くん

移動距離は
\(\displaystyle \vec{x}=\vec{v_0}t+\frac{1}{2}\vec{a}t^2\)

速度が
\(\vec{v}=\vec{v_0}+\vec{a}t\)
今回は初速度\(\vec{v_0}\)は0と見なしてOKなんで、
速度は\(\vec{v}=\vec{a}t\)と見なせる。
移動距離の式に入れると
\(\displaystyle \vec{x}=\frac{1}{2}\vec{v}t\)
か。

太郎くん
太郎くん

速度と時間をかけて2で割った値が移動距離ってことか。
シミュレーション結果とも一致してるね。

フクさん
フクさん

と言う感じで各モデルの内部パラメータを参照する形で
シミュレーション結果が確認できるってことになる。

太郎くん
太郎くん

Simulinkの場合はスコープとか設置してたから、
それと比べるといろいろなパラメータが細かく見れて便利な気がする。

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まとめ

フクさん
フクさん

まとめだよ。

  • 他のシミュレーション結果のパラメータを確認
    • 加速度に加えて、速度と移動距離。
    • OpenModelica Connection Editorのプロットの画面の変数ブラウザでチェックを入れるだけで確認可能。
  • それぞれのパラメータの関係性を確認。
    • 加速度を積分して速度。
    • 速度を積分して移動距離。

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