平面四连杆机构模型仿真.docx
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平面四连杆机构模型仿真
平面四连杆机构模型仿真(SimMechanics)
1.四连杆实物模型:
平面四连杆机构仿真,主动杆3长度为0.12m,连杆2长度为1m,杆3长度为
0.6m,杆2固定,铰接位置长度为0.867m。
主动杆3与水平轴X的夹角为60°,杆2的水平夹角为29.52°。
从该机构运动简图可见,整个系统有两个固定机架,3个刚体的连杆通过四个单自由度转动副和这两个固定机架相连,假设主动杆3
绕铰4以w角速度转动,并假设为正弦信号,试分析杆2的两个端点3和2的
运动轨迹。
2•建立仿真框图
1).建立一个SimMechanics模型窗口如图
k.RFBlockset
EReal-TimeWfindowiTarget圧童Real-TimeWorfcshopE吕Real-TimeWorkshopEmbedd
ReportGenerator
E币|(SignalProcessingBlocksel
E-*SimiMKliianics
卜創Bodies
■Con5trjirrt5&Drivers
;•却ForceElements
iJoints
:
备Sensors&Artuaton
L•备UMei
E■SimPcwerSyrteiris
EftCwtnolDesign
E1Sinwliink
圧■SimulinkParameterE$tinnatkin
E.SinwlinkRtspo^eOpbntazatjc
El心册1»阳舟
<|nrj卜
|toady
2)•分别选择并拖拽机械环境图标1次、固定端图标2次、刚体图标3次、Revolute运动图标4次、JointSensor图标2次及示波器Scope图标1次。
如图
吕untitled1(l口I◎
FileEditViewSimulationFormatTcolsH#lp
Ground
口匾£冒幕垂f口>■匝厂甌応~51国幽圍霑篦I*
|Env|&Marina
Efirvltonmeni
3).修改模块名称,旋转模块,连接模块,如图
Huntitled"
GND@Grcund2
CS1@Barl
IE兰
Cancel
Hslp
Apply
3•参数设置
1).Ground1如图
EBlockParameters^Groundl
2).Revolutel.如图
0BlockParameters:
Revolutel
RevoIute
RepresentsoneroialionaldegreeoflYeedom.Thefollower(F)Bodyrotatesrelativetoihebass【日)sodyabouiasinglerotationalaxisgoingthroughcollocatedBodycoordinatesysternorigins.Sensorandactuatorportscanbeadded.Base-liJilowersequenceandaxisdirectiondeterminesignnfforwardmotionbytheright-handrule.
Connectionparameters
Currentbase:
Currentfollower:
Numberofsanscrfactuatorports;
「Parameters
Axes|Advanced
NamB
Primitive
Axisofrotation
IXYZ]|
R^rerentecsys
F?
1
RSVClute
[0□1]
|WORLD
CS2@^ar1
CS1©par
厂二
3).Bari.如图
4).Revolute2.如图
民BlockParameters:
Revolute2
Revoldte
Representsoneratationaldecreeaffreedom.ThefollowerOF)Bodyratatesrelativetothebase(B)BodyaboutaSinglerotationalaxisgoingthroughcollocatedBodycoordinatesystennorigins.Sensorandactuatorportscanbeadded.Base-followerssque:
ncmandaxisdirectiondsterminesigncTforwardmotionbythsright-handrule.
Connectionparameters
Currentbast:
.
Currentfollower.
Numtierorsensorfactuatorports-Parameters
Axes|Advanced|
Name
Primitive
Axi^ofrotation
[KY23
Referencecsys
R1
RevoIute
[001]
|VTORLD也
5)
.Bar2.如图
OK
Cancel
Apply
叵]
CS2@Bar3
GND@Ground1
BlockParameters;Bar3
7)Bar3.如图
8)Revolute4.如图
BlockParameters:
Revolute^l
Revolute
Representsonerotationaldegree□rrreedomThefollowerCF)Badyrotatesrelativetothebase(日)BodyaboutaisinglerotatiionalaxisgoingthroughcollocatedBodycoordinatiesystemorigins.Sensorandactuatorportscanbeadded-Base-followersequenceanddirectiondeterniinesignofforwardmailonbytheHght-handrule„
-Connectionparameters-
Currentbase:
Curtentfollower
Numberorsensorfactuatorports:
Paramoters•
飓29|Advanced
Name
Primitive
Axisofrotation
Rererencetsys
R1
Revolute
[C01]
|WORLD
OK
Cancel
Help
Apply
9)Ground2.如图
导BlockParameters:
Grour>d2丨巳、叵1
10)Env.如图
采BlockparametersiMachineEnvironment
—Description
definesthesechanica:
slaulatiGnenvii^naentforthemachinetoTrhiehth-eblockisconnettsd:
eravity:
.dis*ne1cnalityraLnalygisconstraintsolvertyp€jtolerancesjlinearizationjandvisualization・
parametersj|CorLStraintE|Lin&arizatiob|ViEU&liTaLtioiiAnalrsisatode:
Tfimofsolutionaschine'ssotion,
TqI皀工anu❷営:
MuiBigipemisKibleHiHlipisi«ntofucliiiie1£joints.
Gravityvector:
:
厂Inputgravityassignal
MaebinsdIsa笆且写Ionality:
Anair^isSGde:
LinearasBesblytolerance:
AneuLarassesblytalexanee:
OpenC&nfie^uratisnParazwt色:
r鼠…
11)JointsensorandJointsensor2如图
4•结果仿真,如图
1.示波器上显示铰2和铰3的角位移图
2.设置ConfigurationParameters相应选项后可在仿真过程中同步动画,如图
4电血•[£<>iwt?
>-
ClickOnObjectToDisplayInform^hon
-06-04-0.20020-J06
X-axi$
3椭圆体显示图,如图
或虻金A;:
冬££脱|令I®®
<»ee•e©創匣画因®■卜■亘
■u.i
-0.504-Q.20020.406
X-axts
应用Matlab/Simulink建立仿真模型
1.传动机构的仿真分析
质量-阻尼系统仿真分析
找型着雉传动如掏砖筍V匕羨型
T」Tl
kI
Ti(s)
1t
9i(s)
—
1
9l(s)
(JeS+Bej
i
►
2.建立系统仿真
1)、建立工作窗口,如图
ccrmoriy||_
HDdslc«
Coe
Dm
Dai
Loi
Lo<
VVSimuliok
SJCpmrracbnlyUsedElects
■h]Continuous
型DiECQntfriurtic%
-■jg-|Discrete
绍LogicandBitOperationsf>|LaakupTablesfa-|MathOperations划V^ri^ition-型Ml&del-WdeUtilities
hiPorts&Subsystemi
■£a-|SignatAMribuEr5bjSignalRouting
-i&lSinks
■■fa-|Sour 查jU«er=DefincdFunctionsSiJAdditionalMath&Dklr皀WHAerospaceBlock^et■COMARjeFereticeftlonks^lH田tiomBlocksei Mod ■unhided RfEditViewSFmulationF&rmatTaels,Hdp DGSR旨I►■[iDR[賦mi~三|乌曲固犀裁|号 Ready 100% odW5 2)、拖拽所需图标放进工作模块,如图 3)、修改模块名,连线,如图 .1untitled*|匚|回 FileEdrtViewSimulationFormatTool^Help □IISSI@ICl|►■阪厂丽三―z爭窗因魯to 4)、设置参数,如图 Wuntitled* FileEditViewSimulationFormatToolsHelp lim%II nd^45z 5)、封装,如图 ■untitled* FileEditViewSimulation FormatToolsHelp □QSIX龍寵 10ak■|io.o |Nari*slT|鸟鵬同◎谡| QL *CD wL iP& 1(VWt 6)、参数设置,如图 ParametersInitializationDocumentation Dialogparameters Prompt Variable Type Evaluate Tunable 』 edit - R? ¥ JL JL edit 211 B B edit ▼ ¥ i i edit ▼ ¥ Optionsforselectedparameter Indialog: P Popups(oneperline): P nable卩日ramete Dialogcallback Unmask OKCancelHelp Apply 7)、参数设置,如图 r ・BlockParameters: Subsystem Faranstsrs; Ji 4pp^Ly 0一——I<51» 一■ LTIViewerLinearizationQuickPlot FileEditWindowHelp BodeDiagram From: untitled/Step (1)To: untitled/Subsystem (2) (署)<><0eMd Qp)upnuucew Frequency(rad/sec) LTIViewer
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