Ошибка math.acos вне домена в сочетании с элементом обратной реакции - PullRequest
2 голосов
/ 08 марта 2019

У меня возникла проблема с ошибкой вне домена, связанной с тригонометрическими функциями modelica, и я просто не знаю, что я мог сделать.
Моя модель - это модель нелинейной пружины вращения (крутящий момент зависит от геометрических соотношений) + жесткий упор (с использованием стандартного элемента люфта). Схема модели с эластогапом - не работает
Ошибка, которую я получаю в OpenModelica: acos (переменная) вне домена -1.0 <= -1 <= + 1.0 </a>
Это означает, что ошибка, кажется, в моей пользовательской модели пружины. Теперь, я думал, что обычное решение должно работать, чтобы ограничить переменную, чтобы acos оставался в домене, используя условия if Я также следовал совету
, приведенному здесь по поводу оператора noEvent (). Это не сработало, однако. Я даже переборщил с «безопасным хранением», но безрезультатно.

Для завершения, это - это геометрическое соотношение пружины. Я уверен, что это правильно.
Я использую входную рампу от фи = -2 ° до 108 °. Упругая щель позволяет свободно перемещаться от 0 ° до 106 °.
Без элемента обратной реакции моя пружина работает так, как я ожидаю. Нет проблем с вне домена. Вместе с этой обратной реакцией у меня возникает проблема с доменом, хотя я добавил «пределы домена» перед каждой тригонометрической функцией в моей пользовательской модели пружины.

У кого-нибудь есть идея, в чем может быть проблема / что я могу попробовать?

Я заметил, что если я изменяю диапазон люфта, чтобы иметь разные пределы (например, b = 105,9 * pi / 180; phi_rel0 = -52,95 * pi / 180), он также работает без ошибки домена, но я хотел бы докопаться до сути этого вопроса.

Модель (с ошибкой):

package test  
  model LD_Abwickel_ZF_VAL  
     Modelica.Blocks.Sources.Ramp ramp2(duration = 1.24, height = 122, offset = -2);
     Modelica.Mechanics.Rotational.Components.ElastoBacklash2 elastoBacklash(b = 1.85005, c = 1e4, d = 1e2, phi_rel0 = -0.925025);
     Modelica.Mechanics.Rotational.Components.Fixed fixed2;
     Modelica.Mechanics.Rotational.Sources.Position position1(exact = true);
     Modelica.Blocks.Math.UnitConversions.From_deg from_deg1;
     test.LD_Pendelarm_ZugfederF2 lD_Pendelarm_ZugfederF21;
  equation
     connect(position1.flange, lD_Pendelarm_ZugfederF21.flange);
     connect(elastoBacklash.flange_a, lD_Pendelarm_ZugfederF21.flange);
     connect(ramp2.y, from_deg1.u);
     connect(from_deg1.y, position1.phi_ref);
     connect(elastoBacklash.flange_b, fixed2.flange);
  end LD_Abwickel_ZF_VAL;


    model LD_Pendelarm_ZugfederF2  
      Modelica.Mechanics.Rotational.Interfaces.Flange_a flange;
      .Modelica.SIunits.Angle phi(displayUnit = "deg");
      .Modelica.SIunits.Torque M;
      parameter .Modelica.SIunits.Length a(displayUnit = "mm") = 25.49e-3;
      parameter .Modelica.SIunits.Length b(displayUnit = "mm") = 23.38e-3;
      parameter .Modelica.SIunits.Length d(displayUnit = "mm") = 43.89e-3;
      parameter .Modelica.SIunits.Length L0(displayUnit = "mm") = 59.5e-3 "Ungespannte Laenge d. Feder";
      parameter .Modelica.SIunits.Length Lk(displayUnit = "mm") = 47.19e-3 "Laenge unbelasteter Federkörper";
      parameter .Modelica.SIunits.Force F0 = 4.1 "innere Vorspannkraft Feder";
      parameter .Modelica.SIunits.TranslationalSpringConstant R(displayUnit = "N/mm") = 0.868e+3 "Federkonstante";
      parameter Integer z = 2 "Anzahl Federn";
      .Modelica.SIunits.Length c(displayUnit = "mm");
      .Modelica.SIunits.Angle delta(displayUnit = "deg", min = -2 * .Modelica.Constants.pi, max = 2 * .Modelica.Constants.pi, nominal = 0);
      .Modelica.SIunits.Angle alpha(displayUnit = "deg", min = -2 * .Modelica.Constants.pi, max = 2 * .Modelica.Constants.pi, nominal = 0.5 * .Modelica.Constants.pi);
      .Modelica.SIunits.Angle beta(displayUnit = "deg", min = -4 * .Modelica.Constants.pi, max = 4 * .Modelica.Constants.pi, nominal = .Modelica.Constants.pi);
      .Modelica.SIunits.Angle psi(displayUnit = "deg", min = -4 * .Modelica.Constants.pi, max = 4 * .Modelica.Constants.pi, nominal = 0);
      .Modelica.SIunits.Length L_gerade(displayUnit = "mm");
      .Modelica.SIunits.Length L_bogen(displayUnit = "mm") = 46.1e-3;
      .Modelica.SIunits.Length L_c(displayUnit = "mm") "rel. Federlaenge (gesamt)";
      .Modelica.SIunits.Force F_c "Summe Federkraft";
      Real cosalpha(min = -1, max = 1, nominal = 0);
      Real cosdelta(min = -1, max = 1, nominal = 0);
      Real cosbeta(min = -1, max = 1, nominal = 0);
    equation
      flange.phi = phi;
      flange.tau = M;
      if noEvent(phi <= 0) then
         c = a - b;
         cosdelta = 1;
         delta = 0;
         L_gerade = sqrt(c ^ 2 + d ^ 2);
         cosalpha = -1;
         alpha = .Modelica.Constants.pi;
      else
         c = sqrt(a ^ 2 + b ^ 2 - 2 * a * b * cos(phi));
         cosdelta = (b ^ 2 - a ^ 2 - c ^ 2) / (-2 * a * c);
         if noEvent(cosdelta <= 0.999999 and cosdelta >= (-0.999999)) then
            cos(delta) = cosdelta;
         else
            delta = if noEvent(sign(cosdelta) > 0) then 0 else .Modelica.Constants.pi;
         end if;
         L_gerade = sqrt(c ^ 2 + d ^ 2 - 2 * c * d * cos(delta + .Modelica.Constants.pi * 0.5));
         cosalpha = (a ^ 2 - b ^ 2 - c ^ 2) / (-2 * b * c);
         if noEvent(cosalpha <= 0.999999 and cosalpha >= (-0.999999)) then
            cos(alpha) = cosalpha;
         else
            alpha = if noEvent(sign(cosalpha) > 0) then 0 else .Modelica.Constants.pi;
         end if;
      end if;
      cosbeta = (d ^ 2 - c ^ 2 - L_gerade ^ 2) / (-2 * c * L_gerade);
      if noEvent(cosbeta <= 0.999999 and cosbeta >= (-0.999999)) then
         cos(beta) = cosbeta;
      else
         beta = if noEvent(sign(cosbeta) > 0) then 0 else .Modelica.Constants.pi;
      end if;
      psi = alpha - beta;
      L_c = L_gerade + L_bogen - (L0 - Lk) - Lk;
      F_c = z * (R * L_c + F0);
      M = F_c * sin(psi);
    end LD_Pendelarm_ZugfederF2;
end test;

1 Ответ

0 голосов
/ 11 марта 2019

Так что, конечно, он отлично работает на моей машине, но из кода, который я знаю, это проблематично и может случайно произойти сбой.Проблема в том, что у вас есть такие вещи, как cos(beta) = cosbeta, который решается как beta = acos(cosbeta).

Но OpenModelica добавил неверное уравнение для исключения общих подвыражений someTmpVar = acos(cosbeta), которое всегда выполняется независимо от уравнений if, которые вы используете дляохраняй это.Кажется, что расширение происходит Похоже на ошибку для отчета в OpenModelica, поскольку это происходит во время генерации кода и просто выдает lD_Pendelarm_ZugfederF21._delta = if noEvent(from_deg1.y <= 0.0) then 0.0 else if noEvent(lD_Pendelarm_ZugfederF21.cosdelta <= 0.999999) and noEvent(lD_Pendelarm_ZugfederF21.cosdelta >= -0.999999) then if noEvent(abs($TMP$VAR$70$0x1$COS - $TMP$VAR$70$0PREX$COS) < abs($TMP$VAR$70$0x2$COS - $TMP$VAR$70$0PREX$COS)) then $TMP$VAR$70$0x1$COS else $TMP$VAR$70$0x2$COS else if noEvent(sign(lD_Pendelarm_ZugfederF21.cosdelta) > 0) then 0.0 else 3.141592653589793, который не будет работать быстрее, чем раньше, и может вызвать ошибки домена.

Возможный обходной путь - использовать секцию алгоритма, поскольку она не так сильно манипулируется OpenModelica.

...