主要内容gydF4y2Ba

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単純な振子の解析gydF4y2Ba

チュートリアルの概要gydF4y2Ba

このチュートリアルでは,モデルに追加できるさまざまな力やトルクについて確認します。次に,モーション検出機能をもつブロックを使用して,結果として得られるモデルの動的な応答を解析します。最終的には,時間領域と位相の一連のプロットを,力とトルクの組み合わせごとに1つずつ生成します。これらのプロットは,gydF4y2BaSimscape™多体™gydF4y2Baの運動出力を引数として指定し,MATLABgydF4y2Ba®gydF4y2Baコマンドを使用して作成します。gydF4y2Ba

単純な振子のモデル化gydF4y2Baで作成した単純な振子モデルから開始します。このモデルに力とトルクを追加することで,振子を,減衰のない自由な状態から減衰と駆動のある状態へと段階的に変更していきます。適用する力とトルクには,以下が含まれます。gydF4y2Ba

  • 重力(FgydF4y2BaggydF4y2Ba)——すべてのボディに対し,その質量に正比例して働くグローバルな力。加速度ベクトルgとして指定します。このベクトルは机制配置ブロックを使用して指定します。gydF4y2Ba

  • ジョイントの減衰(FgydF4y2BabgydF4y2Ba) - - -振子とジョイント固定具の間の内部トルク。線形減衰係数としてパラメーター化します。このパラメーターは,振子をジョイント固定具に接続する转动关节ブロックを使用して指定します。gydF4y2Ba

  • 作動トルク(FgydF4y2Ba一个gydF4y2Ba) - - -振子とジョイント固定具間の駆動トルク。Simscape物理量信号として直接指定します。この信号は,振子をジョイント固定具に接続する转动关节ブロックを使用して指定します。gydF4y2Ba

振子の運動の検出gydF4y2Ba

  1. チュートリアルgydF4y2Ba単純な振子のモデル化gydF4y2Baで作成したsimple_pendulumモデルを開きます。gydF4y2Ba

  2. 转动关节ブロックのダイアログボックスの(传感)メニューで,次の変数を選択します。gydF4y2Ba

    • 位置gydF4y2Ba

    • 速度gydF4y2Ba

    このブロックにはqおよびwのラベルが付いた2つの物理量信号端子が追加表示されており,ワールド座標系に対する振子の角度位置と角速度をそれぞれ出力します。gydF4y2Ba

  3. 次のブロックをモデルに追加します。これらをここで使用して,ジョイントの位置と速度をMATLABベースワークスペースに出力します。gydF4y2Ba

    ライブラリgydF4y2Ba ブロックgydF4y2Ba 数gydF4y2Ba
    (Simscape)gydF4y2Ba、gydF4y2Ba(公用事业)gydF4y2Ba PS-金宝appSimulink转换器gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba
    (金宝app模型)gydF4y2Ba、gydF4y2Ba(汇)gydF4y2Ba 到工作空间gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba

  4. 对工作区ブロックのダイアログボックスのgydF4y2Ba[変数名]gydF4y2Baパラメーターを,gydF4y2Ba问gydF4y2BaとgydF4y2BawgydF4y2Baに変更します。これらの変数により,对工作区ブロックがシミュレーション中に出力するジョイントの変数を特定しやすくなります。位置は转动关节ブロックの端子问から出力され,速度は转动关节ブロックの端子wから出力されます。gydF4y2Ba

  5. 次の図のようにブロックを接続します。変数名gydF4y2Ba问gydF4y2BaをもつgydF4y2Ba到工作空间gydF4y2BaブロックがgydF4y2BaPS-金宝appSimulink转换器gydF4y2Baブロックを介してgydF4y2Ba转动关节gydF4y2Baブロックの端子问に接続し,変数名gydF4y2BawgydF4y2Baをもつ到工作区ブロックがgydF4y2Ba转动关节gydF4y2Baブロックの端子gydF4y2BawgydF4y2Baに接続していることを確認してください。gydF4y2Ba

  6. モデルにgydF4y2Basimple_pendulum_analysisgydF4y2Baのような名前を付けて,任意のフォルダーに保存します。gydF4y2Ba

非減衰振子の解析gydF4y2Ba

  1. シミュレーションを実行します。力学Explorerが開き,単純な振子モデルの3 dアニメーションが表示されます。gydF4y2Ba

  2. ジョイントの位置と速度を時間に対してプロットします。たとえば,MATLABコマンドプロンプトで次のコードを入力してこれを実行します。gydF4y2Ba

    图;%打开一个新的数字坚持;情节(q);%绘制摆角图(w);绘制摆的角速度gydF4y2Ba
    次の図は結果のプロットを示しています。gydF4y2Ba

  3. ジョイントの角速度を角度位置に対してプロットします。たとえば,MATLABコマンドプロンプトで次のコードを入力してこれを実行します。gydF4y2Ba

    图;情节(q。数据,w.data);gydF4y2Ba
    次の図に示されるように,結果は開始位置が水平面に対し0度に対応している,ジョイントの位相プロットになります。gydF4y2Ba

    さまざまな開始角度を使用して,モデルをシミュレートしてみましょう。開始角度は,转动关节ブロックのダイアログボックスのgydF4y2Ba[目标]gydF4y2Ba、gydF4y2Ba(位置)gydF4y2Baメニューで変更できます。次の図は,開始角度が-80度,-40度,0度,40度および80度の複合位相プロットを示しています。gydF4y2Ba

減衰振子の解析gydF4y2Ba

  1. 转动关节ブロックのダイアログボックスで,gydF4y2Ba(内部力学)gydF4y2Ba、gydF4y2Ba(阻尼)gydF4y2BaをgydF4y2Ba8 e-5gydF4y2Ba(N * m) /(度/秒)に設定します。減衰係数によって運動中にエネルギーが散逸し,その結果,振子の振動振幅が徐々に減少します。gydF4y2Ba

  2. [目标]gydF4y2Ba、gydF4y2Ba(位置)gydF4y2Ba、gydF4y2Ba(价值)gydF4y2BaがgydF4y2Ba0gydF4y2Ba度に設定されていることを確認します。gydF4y2Ba

  3. シミュレーションを実行します。gydF4y2Ba

  4. ジョイントの位置と速度を時間に対しプロットします。これを行うには,MATLABコマンドプロンプトで次のコードを入力します。gydF4y2Ba

    图;抓住;情节(q);情节(w);gydF4y2Ba
    次の図は結果のプロットを示しています。減衰のため,振子の振動が時間とともに小さくなることに注意してください。減衰値を大きくすると振子が減衰過剰になり,振動は完全に消滅します。gydF4y2Ba

  5. ジョイントの位相プロットを作成します。これを行うには,MATLABコマンドプロンプトで次のコードを入力します。gydF4y2Ba

    图;情节(q。数据,w.data);gydF4y2Ba
    次の図は結果のプロットを示しています。gydF4y2Ba

    さまざまな開始角度を使用して,モデルをシミュレートしてみましょう。開始角度は,转动关节ブロックのダイアログボックスのgydF4y2Ba[目标]gydF4y2Ba、gydF4y2Ba(位置)gydF4y2Baメニューで変更できます。次の図は,開始角度が-240度,-180度,-120度,-60度,0度および60度の複合位相プロットを示しています。gydF4y2Ba

減衰と駆動のある振子の解析gydF4y2Ba

  1. 转动关节ブロックのダイアログボックスで,gydF4y2Ba(驱动)gydF4y2Ba、gydF4y2Ba(转矩)gydF4y2BaをgydF4y2Ba(提供的输入)gydF4y2Baに設定します。このブロックには物理量信号の入力端子が表示されており,これを使用してジョイントの作動トルクを指定できます。gydF4y2Ba

  2. 次のブロックをモデルに追加します。gydF4y2Ba

    ライブラリgydF4y2Ba ブロックgydF4y2Ba
    (Simscape)gydF4y2Ba、gydF4y2Ba(公用事业)gydF4y2Ba 金宝appSimulink-PS转换器gydF4y2Ba
    (金宝app模型)gydF4y2Ba、gydF4y2Ba(来源)gydF4y2Ba 正弦波gydF4y2Ba

    正弦波ブロックは,周期的なトルク入力を仿真软件金宝appgydF4y2Ba®gydF4y2Ba信号として提供します。金宝appSimulink-PS转换器ブロックは,仿真软件信号を,gydF4y2BaSimscape多体gydF4y2Baブロックと互換性のあるSimscape物理量信号に変換します。gydF4y2Ba

  3. 次の図のようにブロックを接続します。gydF4y2Ba

  4. 正弦波ブロックのダイアログボックスで,gydF4y2Ba[振幅]gydF4y2BaをgydF4y2Ba0．06gydF4y2Baに設定します。この振幅は,-0.06 Nから0.06 Nの間で振動する作動トルクに対応します。gydF4y2Ba

  5. 转动关节ブロックのダイアログボックスで,gydF4y2Ba[目标]gydF4y2Ba、gydF4y2Ba(位置)gydF4y2Ba、gydF4y2Ba(价值)gydF4y2BaがgydF4y2Ba0gydF4y2Ba度に設定されていることを確認します。gydF4y2Ba

  6. シミュレーションを実行します。gydF4y2Ba

  7. ジョイントの位置と速度を時間に対しプロットします。これを行うには,MATLABコマンドプロンプトで次のコードを入力します。gydF4y2Ba

    图;抓住;情节(q);情节(w);gydF4y2Ba
    次の図は結果のプロットを示しています。gydF4y2Ba

  8. ジョイントの位相プロットを作成します。これを行うには,MATLABコマンドプロンプトで次のコードを入力します。gydF4y2Ba

    图;情节(q。数据,w.data);gydF4y2Ba
    次の図は結果のプロットを示しています。gydF4y2Ba

Simscape多体ドキュメンテーションgydF4y2Ba

サポートgydF4y2Ba

用Simscape多体软件进行柔性体建模gydF4y2Ba

用Simscape多体软件进行柔性体建模gydF4y2Ba

下载技术论文gydF4y2Ba