作动モード

ジョイントブロックには2つの作动パラメーターがあります。これらのパラメーター[力量]/[转矩]と[运动]によって,シミュレーション時のジョイントの動作が決まります。選択するパラメーター設定によって,ジョイントブロックは作動パラメーターを入力として受け入れるか,シミュレーション時に自動的に値を計算することができます。

もう1つの设定（[没有任何]）を使用すると，作动力と作动トルクを直接ゼロに设定できます。ジョイントプリミティブはシミュレーション时に自由に动くことができますが，アクチュエータ入力をもっているわけではありません。运动は间接的にはモデルの他の场所に作用する力とトルクによって，直接的には速度状态ターゲットによって引き起こされます。

ジョイントブロックのすべてのパラメーターと同様に，作动パラメーター设定も各ジョイントプリミティブに対して别々に选択します。同じブロックにある别々のジョイントプリミティブは，同じ作动设定を共有していなくてもかまいません。たとえば，销槽联合ブロックを使用して，[Z转动原体(Rz)]については运动入力を设定して作动トルクを自动的に计算させ，[X Prismatic Primitive (Px)]については作動力なしで運動を自動的に計算させることができます。

異なる[力量]/[转矩]と[运动]の作动设定を组み合わせることで，异なるジョイント作动モードが得られます。顺ダイナミクスモードと逆ダイナミクスモードは，2つの一般的な例です。顺ダイナミクスモードでは，作动力と作动トルクを入力として与え，运动を自动的に计算させることで，ジョイントプリミティブを作动させます。反対に，逆ダイナミクスモードでは，运动を入力として与え，作动力と作动トルクを自动的に计算させることで，ジョイントプリミティブを作动させます。

すべて计算するモードやすべて指定するモードなど，その他のジョイント作动モードも使用できます。次の表は，作动パラメーター设定を操作することで得られる各种の作动モードをまとめています。

一般的には,ジョイントの作動を,量(力/トルクと運動)を指定するか,計算するかという点で考えると,より実用的なモデル化アプローチが得られます。ジョイントに適切なモードは必ずしもわからないかもしれませんが,モデルを事前に計画していれば,次の2つの問いに対する答えは常にわかるはずです。

これらの问いに対する答えに基づいてジョイントの作动设定を选択することで，それぞれのジョイントを必ず用途に适した设定にすることができます。次の図に，答えに基づく适切な设定を示します。

運動入力

ジョイントプリミティブの运动入力は，そのプリミティブの轨迹を指定する时系列オブジェクトです。直进プリミティブでは，この轨迹はプリミティブ轴沿いの位置座标で，时间の关数として与えられます。座标は，基部座标系の原点に対する，从动座标系の原点の位置を提供します。プリミティブ轴は，基部座标系で解决されます。

回転プリミティブでは,軌跡はプリミティブ軸を中心とした角度で,時間の関数として与えられます。この角度は,プリミティブ軸を中心とした,基础座標系に対する追随者座標系の回転を提供します。軸は基础座標系で解決されます。

球面ジョイントプリミティブには,運動作動オプションはありません。このプリミティブに作動トルクを指定することはできますが,軌跡をあらかじめ指定することはできません。軌跡は常に,シミュレーション時にモデルダイナミクスから自動的に計算されます。

入力の取り扱い

ジョイントプリミティブの轨迹を指定する际には，位置を単一の入力として指定し，金宝appSimulink-PS转换器ブロックを使用してその入力をフィルター处理するのが実用的です。このフィルターは2次フィルターでなければならず，运动入力の2つの时间微分を自动的に提供します。フィルターは入力信号の平滑化も行うため，金宝appSimulink中の步ブロックを使用したときに存在するような急激な変化や不连続点によって引き起こされるシミュレーションの问题を防ぐのに役立ちます。

フィルター处理では，入力をフィルター处理する时定数の顺の时间スケールにわたって，入力信号が平滑化されます。时定数が大きいほど，信号の平滑化が大きくなり，信号のひずみも大きくなる倾向があります。时定数が小さいほど，フィルター处理した信号は入力信号に近くなりますが，モデルの刚性も大きくなるため，シミュレーション速度が低下します。

目安として，入力をフィルター处理する时定数は，モデルにおいて关连する时间スケールのうち最も小さい値と同じくらい小さくする必要があります。既定では，値は0.001秒です。この値は多くのモデルで适切ですが，simscape multibody.モデルでは小さすぎることがよくあります。シミュレーションを高速化するには，値0.01秒から始めてください。精度を上げるには，この値を减らしてください。

运动入力信号の2つの时间微分がわかっている场合は，それらを直接指定できます。このアプローチは，単纯な微分をもつ単纯な轨迹で最も便利です。ただし，2つの微分信号が位置信号と互换性があることを确认しなければなりません。そうでない场合は，シミュレーションが実行されても，结果が不正确になることがあります。

アセンブリとシミュレーション

运动入力をもつsimscape multibody.ジョイントは，入力信号によって左右される初期位置でシミュレーションを开始(Ctrl + T)します。この初期位置は，アセンブリ后の状态とは异なる场合があります。アセンブリ后の状态は，ジョイントの状态ターゲットが指定されている场合，それを満たすために最适化されたアセンブリアルゴリズムに左右されるからです。ジョイントの状态ターゲットが存在しない场合でも，アセンブリ后の状态はシミュレーション时间ゼロでの状态と异なることがあります。

2つの状態が異なるため,模型报告では,運動入力のないモデルの場合にのみ,正確な初期状態データを提供します。运动入力をもつモデルの場合、このデータは、運動入力信号によって指定された初期位置が、ジョイントの状態ターゲットに指定された運動入力信号と完全に一致する場合にのみ正確です。

同様に力学Explorerでジョイントの初期状態が正確に表示されるのは,運動入力のないモデルのみです。力学Explorerではアセンブリ後の状態からシミュレーションの初期状態に移行するため,ジョイントの状態ターゲットと互換性のない運動入力がモデルに含まれていると,力学Explorerに急激な不連続が現れることがあります。ジョイントの運動入力によって指定された初期位置を,ジョイントの状態ターゲットによって指定された初期位置と等しくすることで,突然の変化をなくすことができます。

運動入力の微分の指定

金宝appSimulink的PS转换ブロックを使用して入力信号をフィルター处理している场合，必要なのは位置信号の指定だけです。微分はブロックによって自动的に计算されます。ただし，ブロックのダイアログボックスで2次フィルター处理を选択しなければなりません。

入力微分を直接指定する场合は，それらの微分値を最初に计算しなければなりません。その后，金宝appSimulink的PS转换ブロックを使用して，ターゲットジョイントブロックに対して値を指定できます。入力微分を直接指定するには，次を行います。

ブロックには追加の物理量信号端子が微分ごとに1つ合計2つ表示されます。