SimMechanics建模.ppt

机电系统仿真与设计 Lecture2.3 SimMechanics 2.3 仿真机构(SimMechanics） The Math Works 公司于2001年10月推出了机构系统模块集（SimMechanics Blockset），借助于MATLAB/Simulink 及其虚拟现实工具箱，允许用户对机构系统进行仿真，标志着MATLAB系列产品在物理建模（或概念性建模）领域前进了一大步。 仿真机构的作用 仿真机构是一组可以在Simulink 环境下使用的特殊模块库。可以通过特殊的Sensor模块和Actuator模块与一般的Simulink模块相连接，利用牛顿动力学中力和转矩等基本概念，对各种运动副连接的刚体进行建模与仿真，实现对机构系统进行分析设计的目的。 SimMechanics可以仿真三维系统的平移和转动运动，提供了一系列工具求解带有静力学约束、坐标系变换等在内的机构系统的运动问题，并利用虚拟现实工具箱提供的功能显示机构系统运动的动画示意图。 2.4.1 SimMechanics基本概念 1) 功能模块 （1） 刚体，坐标系， Bodies, Coordinate Systems, Joints, and Constraints SimMechanics支持由质量和惯量定义的用户模块。? SimMechanics自动建立惯性坐标系(CS)称为世界坐标，也可以建立自己的局部坐标系CSs: 大地坐标Grounded CSs 刚体坐标Body CSs （2） 运动副模块组（Joints） （2） 运动副模块组（Joints） （3） 传感器，驱动器Sensors,Actuators （3） 传感器，驱动器Sensors,Actuators （4） 约束与驱动模块组 Constraint Drive 2.3.2 构造仿真机构模型的基本步骤 例1：单摆（Pendulum） 例2：曲柄(bar_1) 例3：曲柄连杆机构 作业  设计曲柄连杆机构的SimMechanics程序 * * 刚体 约束 驱动 运动副 检测 驱动 辅助工具 力单元 2.3.1 SimMechanics基本模块 传感器和驱动器是非仿真机构和仿真机构之间的接口 传感器模块检测刚体或者关节的运动 驱动器确定了关节和刚体的运动 ?（1） 选择Ground,Body和Joint模块。 （2） 定位和连接各模块。Ground —Joint — Body — Joint —Body — ... — Body （3） 设置Body模块。 （4） 设置Joint模块。 （5） 选择连接和定义约束。 （6） 选择连接和定义驱动器模块，传感器模块。 （7） 封装成子系统。 qubing_liangan_single *