MATLABSimMechanics机构动态仿真学习教案

1、会计学1MATLABSimMechanics机构动态机构动态(dngti)仿真仿真第一页，共78页。 SimMechanics是Matlab仿真中的一个(y )工具箱，同时结合Simulink、Matlab的功能。利用SimMechanics模块框图对机构运动进行建模和动态仿真。通过一系列关联模块来表示机构系统,在仿真时通过SimMechanics可视化工具将机构系统简化为机构结构的直观显示。第1页/共77页第二页，共78页。4.2 SimMechanics模块模块(m kui) SimMechanics模块组提供了建模的必要模块，可以直接在Simulink中使用。SimMechanics支持

2、用户自定义的构件模块，可以设定质量和转动惯量。通过节点联接各个构件来表示可能的相对运动(yndng)，还可以在适当的地方添加运动(yndng)约束、驱动力。第2页/共77页第三页，共78页。第3页/共77页第四页，共78页。刚体子模块(m kui)组（Bodies）约束与驱动模块(m kui)组（Constraints&Drivers）力单元模块(m kui)组（Force Elements）接口模块(m kui)组（Interface Elements）运动铰模块(m kui)组（Joints）传感器与激励器模块(m kui)组（Sensors&Actuators）辅助工具模

3、块(m kui)组（Utilities）第4页/共77页第五页，共78页。刚体刚体(gngt)(gngt)子模块组（子模块组（BodiesBodies）第5页/共77页第六页，共78页。第6页/共77页第七页，共78页。约束约束(yush)与驱动模块组与驱动模块组 （Constraints&Drivers）第7页/共77页第八页，共78页。第8页/共77页第九页，共78页。力单元力单元(dnyun)(dnyun)模块组（模块组（Force ElementsForce Elements）第9页/共77页第十页，共78页。接口接口(ji ku)(ji ku)模块组（模块组（Interfac

4、e ElementsInterface Elements）第10页/共77页第十一页，共78页。运动运动(yndng)(yndng)铰模块组（铰模块组（JointsJoints）第11页/共77页第十二页，共78页。第12页/共77页第十三页，共78页。第13页/共77页第十四页，共78页。第14页/共77页第十五页，共78页。传感器与激励传感器与激励(jl)(jl)器模块组（器模块组（Sensors&ActuatorsSensors&Actuators）第15页/共77页第十六页，共78页。第16页/共77页第十七页，共78页。第17页/共77页第十八页，共78页。辅助工具模

5、块辅助工具模块(m kui)(m kui)组（组（UtilitiesUtilities）第18页/共77页第十九页，共78页。第19页/共77页第二十页，共78页。4.3 SimMechnics4.3 SimMechnics建模建模第20页/共77页第二十一页，共78页。第21页/共77页第二十二页，共78页。第22页/共77页第二十三页，共78页。第23页/共77页第二十四页，共78页。第24页/共77页第二十五页，共78页。第25页/共77页第二十六页，共78页。第26页/共77页第二十七页，共78页。4.4 4.4 机构动态机构动态(dngti)(dngti)仿真实例分析仿真实例分析 本

6、节将介绍一些简单机械系统（如单摆、平面四连杆机构）的建模及动态仿真(fn zhn)。通过实例来熟悉建模、仿真(fn zhn)的基本方法与步骤。 单摆模型仿真(fn zhn) 平面四连杆机构模型仿真(fn zhn)第27页/共77页第二十八页，共78页。第28页/共77页第二十九页，共78页。第29页/共77页第三十页，共78页。1.模型(mxng)的建立 根据上述条件，建立的模型(mxng)由一个机架模块、一个旋转铰模块、一个刚体模块、一个环境模块、一个铰传感器模块、一个示波器模块、一个混路器模块以及一个XY相图模块构成。从它们各自的库中添加至danbai.mbl的模型(mxng)窗口中。（如

7、下图所示） 第30页/共77页第三十一页，共78页。第31页/共77页第三十二页，共78页。第32页/共77页第三十三页，共78页。第33页/共77页第三十四页，共78页。第34页/共77页第三十五页，共78页。第35页/共77页第三十六页，共78页。第36页/共77页第三十七页，共78页。第37页/共77页第三十八页，共78页。第38页/共77页第三十九页，共78页。条件为X轴负方向的水平位置。其中单摆的一端固定在基本点（3，4，5），坐标称之为CS1，刚体重心坐标原点所在的重心即为几何中心，且坐标与World坐标系平行。第39页/共77页第四十页，共78页。对应的对角(du jio)矩阵为

8、：第40页/共77页第四十一页，共78页。复制(fzh)一个新坐标删除(shnch)选中坐标上移坐标下移坐标第41页/共77页第四十二页，共78页。第42页/共77页第四十三页，共78页。第43页/共77页第四十四页，共78页。第44页/共77页第四十五页，共78页。 2.运行仿真及运动可视化 （1）运行仿真 完成(wn chng)上面的建模之后就可以进行仿真，仿真步骤同Simulink模型。可以通过示波器模块和XY相图模块观察单摆的运动。 第45页/共77页第四十六页，共78页。第46页/共77页第四十七页，共78页。第47页/共77页第四十八页，共78页。第48页/共77页第四十九页，共7

9、8页。第49页/共77页第五十页，共78页。第50页/共77页第五十一页，共78页。重心坐标重心(zhngxn)坐标系CS1坐标(zubio)（Ground坐标(zubio)）CS1坐标系（Ground、铰坐标系）第51页/共77页第五十二页，共78页。第52页/共77页第五十三页，共78页。第53页/共77页第五十四页，共78页。第54页/共77页第五十五页，共78页。第55页/共77页第五十六页，共78页。 平面(pngmin)四连杆机构模型仿真第56页/共77页第五十七页，共78页。第57页/共77页第五十八页，共78页。第58页/共77页第五十九页，共78页。第59页/共77页第六十页

10、，共78页。第60页/共77页第六十一页，共78页。第61页/共77页第六十二页，共78页。第62页/共77页第六十三页，共78页。第63页/共77页第六十四页，共78页。第64页/共77页第六十五页，共78页。第65页/共77页第六十六页，共78页。第66页/共77页第六十七页，共78页。第67页/共77页第六十八页，共78页。第68页/共77页第六十九页，共78页。第69页/共77页第七十页，共78页。第70页/共77页第七十一页，共78页。第71页/共77页第七十二页，共78页。第72页/共77页第七十三页，共78页。第73页/共77页第七十四页，共78页。第74页/共77页第七十五页，共78页。第75页/共77页第七十六页，共78页。第76页/共77页第七十七页，共78页。NoImage内容(nirng)总结会计学。共享环境联接两个刚体模块使他们享有相同的机械环境。分别提供移动副接口和转动副接口。（1）SimMechanics为运行