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物理ネットワークネットワークのモデル化基本原则
物理システムのモデル化を行うための物理ネットワークアプローチの概要
的Simscape™ソフトウェアは，金宝appSimulink的®环境で物理システムをモデル化するための一连のブロックライブラリと特殊なシミュレーション机能で构成されています。ここでは，标准のSi金宝appmulink中のモデル化アプローチとは异なる，実际の物理コンポーネントで构成されるシステムのシミュレーションに特に适した物理ネットワークアプローチが使用されています。
金宝appSimulinkブロックは基本的数学演算演算表します.simulinkブロックを结结して生成さブロックブロック図，设计対象のシステムのれるなモデル表现ににします.simcapeテクノロジーテクノロジー使にし.simcapeテクノロジーを使用アプローチに基因て，设计対象のシステムのネットワークを作物作物作作作作作作作得ますこのでで，各各は，端子経由での交换相互作用する能要素から构さささ表さからさされるとして表されれます。
，Simscape♥ブロック线図物理的システムレイアウトレイアウト再现再现ててますい。物理原料接続可ななます，モデルののも可です実际の物理コンポーネント接続するとき流れののととときの向必要がないのと，simscapeブロックの接続时にこれらこれらの情はませんする必要はありませ。物理ネットワークアプローチははスルーませ。をすべて自动的に解决しています。
各要素の接続端子の数は，システム内の他の要素と交换するエネルギーの流れの数によって决定され，理想化のレベルによって异なります。たとえば，最も単纯な形式の固定容量型油圧式ポンプは端子2つの要素で表されます。エネルギーの流れの一方は入口（吸引）と关连付けられ，もう一方は出口と关连付けられます。この表现では，駆动シャフトの角速度は一定であると想定されています。これにより，ポンプとシャフト间のエネルギー交换を无视できるようになります。可変駆动トルクを说明するには，駆动シャフトに关连付けられた3番目の端子が必要となります。
エネルギーの流れは変数によって特徴付けられます。エネルギーの流れはそれぞれ2つの変数（1つのスルー変数と1つのアクロス変数）に关连付けられています（详细は変数のタイプを参照してください）。通常，これらの変数の积がエネルギーの流れ（ワット単位）となります。これらの変数は基本変数または対の変数と呼ばれています。たとえば，机械并进システムの基本変数は力と速度，机械回転システムではトルクと角速度，油圧システムでは流量と圧力，电気システムでは电流と电圧です。
次の例は，复动式油圧シリンダーの物理ネットワーク表现を図示したものです。
この要素は3つのエネルギーの流れで表されます。シリンダーの出入口を経由する2つの油圧エネルギーの流れと，ロッドの运动に关连する机械エネルギーの流れです。そのため，次の3つの接続端子があります。
A - 圧力
P.1（アクロス数）と销量问：1（スルー変数）に关连付けられた油圧保存端子B - 圧力
P.2（アクロス数）と销量问：2（スルー変数）に关连付けられた油圧保存端子的R - ロッドの速度
V.3.（アクロス変数）と力F3.（スルー変数）に关连付けられた机械并进保存端子
接続接続子のタイプの详细详细はは，接続接続子と接続ラインを参照してください。
変数のタイプ
物理ネットワークアプローチでは，2つのタイプの変数を使用できます。
スルー - 要素と直列に接続された计ででされるれる数。
アクロス - 要素と并列に接続された计器で测定される変数。
次の表は，的Simscapeソフトウェアにおいて各物理ドメインのタイプに关连付けられているスルー変数とアクロス変数の一覧です。
| 物理ドメイン | アクロス数 | スルー数 |
|---|---|---|
| 电影 | 电影 | 电影 |
| 気体 | 绝対圧力と绝対温度 | 质量流量とエネルギー流量 |
| 油圧 | ゲージゲージ力 | 体积流量 |
| 等血型 | 绝対绝対力 | 质载物料 |
| 磁力 | 起磁力（MMF） | 磁束 |
| 机械回転 | 角速度 | トルク |
| 机械仪 | 并进速度 | 力量 |
| 湿り空気 | 绝対圧力，温度，比湿（水蒸気の质量分率），微量気体の质量分率 | 混合体の质量流量，混合体のエネルギー流量，水蒸気の质量流量，微量気体の质量流量 |
| 热 | 温度 | 热流 |
| 热流体 | 绝対圧力と绝対温度 | 质量流量とエネルギー流量 |
| 二相流体 | 绝対圧力と比内部エネルギー | 质量流量とエネルギー流量 |
メモ：
电気，油圧，机械回転，机械并进，および热の各ドメインでは，ドメインに关连付けられているアクロス変数とスルー変数の各ペアの积は仕事率（ワット単位のエネルギー流量）となります。その他すべての流体ドメイン（気体，湿り空気，等温流体，热流体，二相流体），および磁気ドメインでは，変数ペアの积は仕事率ではありません。これらから疑似ボンドグラフが生成されます。
数学モデルの作用
すべてのエネルギーの流れ关键词付けられてスルースルーアクロス数目に基础，ブロックブロック数学モデルモデル作物。
たとえば，前の図で示した复动式油圧シリンダーのモデルは，次のような単纯な一连の方程式で记述することができます。
ここで，
| 问：1，问：2 | 端子Aおよびbををそれぞれ経由経由 |
| P.1，P.2 | 端子甲および乙それぞれにおけるゲージ圧力（アクロス変数） |
| 一种1，一种2 | ピストンの有效面积 |
| F3. | ロッドの力（スルー変数） |
| V.3. | ロッドの速度（アクロス変数） |
モデルはこれよりかなり复雑になる场合があります。たとえば，摩擦，流体圧缩率，可动部分の惯性などを说明することもあります。しかし，こうした异なる数学的モデルはいずれも要素の构成（端子の数とタイプ，关连付けられているスルー変数とアクロス変数）が同じです。そのため，物理ネットワークアプローチを使用すれば，概略を変更せずにさまざまな复雑度のモデルを置き换えることができます。たとえば，基金会ライブラリの液压阻力管ブロックを使用してシステムの开発を开始できますが，このブロックでは摩擦损失のみが考虑されています。开発の后の段阶で，流体圧缩率の考虑が必要となる可能性があります。その场合は，Simscape Fluids™ブロックライブラリで使用できる输水管线ブロックに置き换えることができます。また，用途によっては流体惯性への対応も必要となることがあり，その场合は分段流水线ブロックに置き换えることも可能です。このモデル化の原则はインクリメンタルモデリングと呼ばれています。
変数の方向
各変数は大きさと符号で表されます。この符号は测定の向きにより决定されます。同じ変数でも，测定计器の极性によって正にも负にもなり得ます。
端子が2つだけの要素は，スルー変数とアクロス変数という1组の変数で表されます。これらの変数は密接に关连しているため，その向きは1つの方向を用いて定义されます。たとえば，要素の向きが端子甲から端子乙に向かって设定されている场合，「流れ」が甲から乙に向かえばスルー変数（TV）は正で，アクロス変数はAV = AV一种- av.B.により决定されます。ここで，AV一种とAVB.は要素ノードのポテンシャル，すなわち端子甲および端子乙におけるこのアクロス変数のそれぞれの値です。
このアプローチにより変数の方向を表すと，次のような利点があります。
要素がアクティブかパッシブかを単纯で一贯した方法で判别できます。エネルギーはシミュレーションで决定する最も重要な特性のひとつです。変数の方向，つまり符号を上记のように决定した场合，要素がエネルギーを消费する场合は変数の积（エネルギー）が正となり，システムにエネルギーを供给する场合は负となります。このルールは的Simscapeソフトウェア全体で适用されます。
モデルの记述が简略化されます。记号
A→B.を驰数量とでののについてについて性指定できますますますできできできできできでき有向グラフ理论をネットワークの解析と设计に适用できます。
変数方向ルールの例として，理想力源ブロックを考えてみましょう。このブロックでは，他の多くの机械ブロックと同様に，端子Çはソース基准点（ケース）に关连付けられ，端子řはロッドに关连付けられています。
。相対速度はV.=V.C-V.R.として决定されます。ここで，V.R.およびV.Cはそれぞれ端子řおよび端子Çでの绝対速度です。端子řでの速度が端子Çでの速度より大きい场合，この相対速度は负になります。ソースにより生成される仕事率は力と速度の积として计算され，ソースがシステムにエネルギーを供给している场合は负になります。正方向の定义はブロックによって异なり，ブロックのヘルプで确认できます。
正方向の定义は各ブロックによって异なります。ブロックの向きと変数の方向について确信がもてない场合は，ブロックのソースまたはブロックのリファレンスページを确认してください。
�，销量源と圧力量源などシステム内で実行がされるれる动作や机能にににててを设定なけれなけれなりませんん设定しばなりません。一方，パッシブな要素（ダンパー，抵抗，バネ，パイプラインなど）はどちらの方向を向くこともできます。
接続接続子と接続ライン
的Simscapeブロックには次のタイプの端子があります。
物质量料子 - 物理的ななを，物理ネットワークアプローチに基于物理的函数的変をのののの子（油圧油圧机械）。
物理量信号端子 - 内部的Simscapeエンジンを计算に使用する，信号を伝送する単方向の端子。
これらのの子とと子间の接続接続は，以下で详しく明します。
物种保存子
的Simscapeブロックには特殊な保存端子
があります。保存保存子は通常の金宝appsimulinkラインではなく物理接続ラインに接続ます。物理接続ラインにしますます向性性なく，物理ネットワークアプローチなくてエネルギーのの交换表してエネルギー流れのを表します。
保存端子は他の同じタイプの保存端子にしか接続できません。
保存保存子间を接続する物理接続ラインライン无向のライン，信号ではなく物理学（前述伝，アクロス函数とと数。物理ラインをsimulink端子料物种信号量金宝app信号量信号量信号量词ににするするはできません。
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物理接続ラインははさせるますますますます。このこの合，互いに直接接続さているコンポーネントはアクロスアクロス変ままままはしますます任意接続経由でますされる接続ライン経由さ。，分别で接続されいるいるのののれますますささようにににかはににされるははにさますはははささ。
各スルー変数について，分岐点に流入する値の合计は，分岐点から流出する値の合计と等しくなります。
Simscapeブロックで使使用される物质保存保存子の各は，物理モデリングドメインを端端端ますます。端子のタイプ，各タイプにと，各タイプに关键词られているスルーととアクロスアクロスのは変数のタイプの表を参照しくださいください。
ブロック线図の読みやすさを向上させるため，各的Simscapeドメインは，接続ラインに対して，异なる既定の色とラインスタイルを使用します详细。は，ドメイン没有のラインスタイルを参照してください。
物理量信号端子
物理量信号端子
はsimscapeブロック间で信号を达し.simul金宝appinkの信号接続同様にににににますます。物理信号信号端でラインし。これにより计算速度がが上し，代数ループの问题がされます。物理量信号に単位を。ブロックダイアログで単位を値値と共にとと，simscapeソフトウェアは物理ネットワークを解决际に必要必要な単位変换変换変换変换をししししし
Simscapeの基础ライブラリには，物理信号ブロックライブラリなどのサブライブラリがますます。これら，物理批诊室演算，物理ネットワーク内をますます。ががます。
物理量信号ラインにも，物理接続ラインと同様に，ブロック线図において固有のスタイルと色があります详细。は，ドメイン没有のラインスタイルを参照してください。
关连する例
详细
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