Mоделирование процессов и систем в Matlab (966709), страница 83
Текст из файла (страница 83)
Аналогичная операция возможна и по отношению к блокам Вобу„Впчег и СопзПа1п1. Рис. 11ЛЗ. Блоки раздела 5епзогз Ь Асгиатогз Особенность блоков Асгиа1ог и Бепзог состоит в том, что они являются связующими между механическими блоками библиотеки ВппМесЬап1сз и обычными Я-блоками. Это позволяет использовать возможности библиотеки 51шп11п(г для формирования сигналов, их преобразования и перевода получаемых результатов в рабочее пространство 51шп11п)г. Блоки возбудителей (Асгиа1ог) и измерителей (5епаог) относительного движения разделены на три группы.
О Вобу Ас1иагог (Возбудитель движения тела) и Воду 5епзог (Измеритель движения тела) — предназначены для подсоединения к блокам Воду; задают или измеряют абсолютное движение жестко связанной с телом системы координат, к которой они подсоединены. О Зо1п1 демагог (Возбудитель движения сочленения) и Зо(п1 5епзог (Измеритель движения сочленения) — предназначены для подсоединения к блокам Зо1п1', задают или измеряют относительное движение примитива„указанного в окне настройки.
480 Урон 11 ° Моделирование нашнн н механизмов О Впчег Асгиагог (Возбудитель нестациоиарной связи) и Впчег Ь Сопктга1п1 5епког (Измеритель движения связи) — предназначены для подсоединения к блокам Впчег или СопкггаГп1; задают или измеряют относительное движение связи, с которой они соединены. Вначале остановимся на особенностях использования блоков Зо1пг Ас1иа1ог и Зо1п1 5епког. На рис. 11.14 и 11.15 приведены окна настройки блоков. Рассмотрев эти рисунки, можно сделать следугощне выводы. О С помощью блока Зо1пт Ас1иагог можно в общем случае задать (как функцию времени) либо силовое взаимодействие между элементами примитива, имя которого указывается в верхнем поле ввода, либо относительное движение элементов этого примитива. Установка вида возбуждения осуществляется путем активизации соответствующего переключателя — бепега(гхео гогсек (Обобщенные силы) или Иобоп (Движение).
О Относительное движение частей примитива задается в виде векторного сигнала из трех элементов, первый из которых определяет относительное перемещение, второй — относительную скорость, а третий -- относительное ускорение частей указанного элементарного сочленения. О Блок Зогпт 5епког позволяет в общем случае измерить следующие характеристики относительного движения частей примитива, имя которого устанавливается в верхнем поле ввода окна настройки блока: ° Апд1е (Угол) — угол поворота выходной части примитива (го11очгег) относительно его части, соединенной со входом (Ваке); ° Апдйаг че(ос11у (Угловая скорость) — относительная угловая скорость; ° Апди1агассе(егабоп(Угловое ускорение) — относительноеугловоеускорение; ° Согпритед гогдие (Вычисленный момент) — полный момент сил, вызывающий относительное угловое ускорение; ° Позиция — перемещение выходной части примитива (го11очгег) относительно его части, соединенной со входом (Ваке); ° Уе(осйу (Скорость) " относительная скорость; ° Ассе1егабоп (Ускорение) — отзгосительное ускорение; ° Соглри1ег1 1огсе (Вычисленная сила) — полная сила, вызывающая относительное ускорение; ° Оиа1егп1оп (Кватернион) — вектор из четырех элементов, характеризующий текущее относительное угловое положение частей примитива; ° (1иа1егпюп, депчабче (Производная от кватерниона по времени) —.
вектор из четырех элементов, являющихся производными по времени от соответствующих элементов кватерниона относительного поворота; ° 0иагегпюп, кесопд депчапче (Вторая производная от кватерниона по времени) — вектор из четырех элементов, являющихся вторыми производными по времени от соответствующих элементов кватерниоиа относительного поворота; 481 Общая характеристика библиотеки 5нвйесоалкз ° Кеасбоп 1огцце (Момент реакции) момент реакции относительно оси примитива; ° Кеасбоп загсе (Сила реакции) сила реакции по оси примитива. Рис. 11.1гг. Окно настройки блока Зоглс Астиазог Рис.
11.15 Окно настройки блока Зоглт 5епзог Выбор необходимых для измерения величин производится посредством установки флажка рядом с названием соответствуюшей величины. Выходом блока служит вектор, элементами которого являются величины, отмеченные в порядке их указания в списке в окне настройки. При подключении к конкретным элементарным сочленениям некоторые окна ввода в окне настройки становятся неактивными, поэтому выбор ограничивается оставшимися величинами.
ПРИМЕЧАНИЕ Примитив типа 5раепса1 позволяет измерить только кватернион поворота и его производные. Перейлем к рассмотрению блоков возбуждения и измерителей для тел. Их окна настройки приведены на рис. 11.1б и 11.17. 482 Урок 11 ° Моделирование машин и механизмов Как видим, параметры возбуждения могут быть определены относительно абсолютной (инерцнальной) системы координат либо относительно системы координат, связанной с телом в той точке, куда подсоединен блок.
При этом возбуждаться могут только силы и моменты, приложенные к точке подсоединения. Изменить можно лишь следующие величины: О [х;у;х] Позиция — вектор абсолютного перемещения соответствующей точки тела; О [х';у';х'] Чевзо1у (Скорость) — вектор проекций абсолютной скорости соответ- ствующей точки тела; О [Вх'рйу';цт'] Алйцгаг иегосйу (Угловая скорость) — вектор проекций абсолютной угловой скорости тела; О [ЗхЗ] йоФабоп гла1пх — матрица направляющих косинусов углового положения тела; О [х";у";х"] Ассе[егайол (Ускорение) — вектор проекций абсолютного ускорения соответствующей точки тела; О [Вх";Ву";Вх" ] Апйигаг ассегега1гол (Угловое ускорение) — вектор проекций абсо- лютного углового ускорения тела. Рис.
11.1б. Окно настройки блока Воду Ассоагог Рис. 11.17. Окно настройки блока Воду 5елзог Как и ранее, величины, которые необходимо измерить, должны быть отмечены посредством установки флажков; выходом блока является вектор всех отмеченных измеряемых величин в порядке, указанном в окне настройки. 483 Общая характеристика библиотеки 5йлиеспапгск Окна настройки блоков возбуждения и измерения движения двигателей связей показаны на рис.
11.18 и 11.19. Рассмотрев их, можно прийти к таким выводам. О Возбуждаться могут только блоки нестационарных связей (Опчег), а измери- тели (5епэог) могут быть подсоединены к любым блокам связей. О Величины, которые задаются как возбуждение, представляют собой векторы из трех элементов (перемещение, скорость и ускорение); при этом перемещения могут быть линейными (как показано на рис. 11 18) или угловыми (если имитируется нестационарная связь по углу). О Измерители (5епэог) измеряют только силу и момент силы реакции в связи. Рис. 11.13.
Окно настройки блока Опчег Астиагог Рис. 11.19, Окно настройки блока Сопэгга$пг $ Опчег 5епког Помимо указанных блоков в раздел входят два особых блока. Первый из них— Зогп1 1пМа1 Сопд1йоп (Начальные условия сочленения), позволяющий задать начальное относительное положение и начальную относительную скорость лвух частей того элементарного сочленения (йечоМе или Рпяпайс), к которому он подсоединен 484 Урок 11 ° Моделирование иашин и механизмов (рис.
11.20). Второй блок — Зо1лт Жс1топ Ас1иатог (Имитатор «захвата» сочленения), с его помощью можно моделировать силы и моменты сил вязкого и сухого трения в оси элементарного сочленения, включая явление «жесткого» сцепления его частей под действием сил сухого трения (рис. 11.21). Рис. 11.20. Окно настройки блока Зо1лт 1лгВа! Солбйгоп Рис.
11.21. Окно настройки блока Ло1лтЖс6оп Астоатог РаЗДЕЛ СОПЗ|Га1ПВ 8г 0ПЧЕГЗ В разделе Сопзсга(пЬ $0пчегз (Связи) (рис. 11.22) собраны блоки, задающие предварительные ограничения на относительные перемещения между телами. Эти ограничения могут быть заданы как не зависящие от времени связи (блоки) и как связи, зависящие от времени движения по степеням свободы (блоки Опиегз).
Блоки Опиегз задают нестационарную связь между подсоединенными к блоку телами в виде зависимости от времени следующих величин: О ОЫапсе Опчег — расстояния между началами систем координат, связанными с этими телами; 485 Общая кзрзктерипика библиотеки 51щмесбзп!сз О Апй(е Рпчег — угла мелсду указанными двумя осями систем координат, связан- ными с этими телами; О 1(пеаг Рпчег — проекции расстояния между началами систем координат, свя- занными с этими телами, на указанную ось инерциальной системы отсчета; О Че1ос11у Рпчег — линейной комбинации проекций векторов линейных и угловых скоростей систем координат, связанных с этими телами, на указанные оси. Рис. 11.22.
Блоки раздела Сопзсгз1птз В Рпчегз Стационарные связи устанавливаются с помощью блоков Сопзгга1пби О Ро(пг Сигче Сопзгга(п1 — определяет связь в виде заданных своими ксюрдинатами в системе координат, связанной с ведомым телом (Гойовег), точек кривой (кривая определяется онлайновой интерполяцией укаэанных точек) задающей расстояние до начала системы координат, связанной с ведущим телом (Вобу); О Рагайе1 СопзГга1ос — определяет такую связь, что указанная ось системы координат, связанной с ведущим телом, остаегся во время движения параллельной одноименной оси системы координат, связанной с ведомым телом; О беаг Сопзсга|п1 — определяет связь как зубчатую передачу с задаваемыми ра- диусами делительных окружностей. Чтобы задать временную зависимость нестационарной связи в блоке Рпчег, нужно подсоединить к нему блок Рпчег Ассиа1ог.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
