铰链的连接极限和摩擦方法

这个例子展示了使用Simscape扩展具有附加物理效果的Simscape多体模型的三种方法。检查下面的三种方法,以确定哪种方法最适合您的需求。

机械系统是一个以转动关节为模型的铰链。关节运动的范围可以直接限制在R2019a开始的Simscape多体关节块中。硬停止和摩擦添加到其他模型的接头。在模拟开始时,重力拉下第二个连杆,使铰链旋转到极限。摩擦和结合部极限影响系统的行为方式。

对于所有的方法,连接到连接处的两个框架的位置和方向必须与硬止点中设定的限制相协调。

内容

模型

基础库的方法

使用Foundation库元素可以轻松组装此方法。但是,来自转动关节的位置信息不会传递到Simscape网络。这只是一个问题,如硬停止块需要关节的初始位置。该方法使用MATLAB变量来设置转动关节和硬止动块的初始位置。

Simscape物理信号用于连接Simscape多体关节和Simscape 1D机械块。没有代数循环被创建和方程从两个模型被同时解决。要使用这种方法,将Actuation—>Torque设置为“由输入提供”,并使能转动关节块内的速度感知。

使用Foundation Library模块构建的接口子系统:

联合驱动方法

该方法将位置和速度信息传递给用于实现物理效果的Simscape块。这里使用的块是自定义Simscape块,使用与Foundation库中相同的方程。代码是打开的,可以修改。

Simscape物理信号用于连接Simscape多体关节到定制的Simscape块。没有代数循环被创建和方程从模型的两个部分被同时解决。使用此方法,将“致动——>扭矩”设置为“由输入提供”,并使能转动关节块内的位置和速度传感。

自定义Simscape块实现摩擦和关节限制:

改变传感器的方法

该方法将位置和速度信息传递给用于实现物理效果的Simscape块。这里使用的块是自定义Simscape块,使用与Foundation库中相同的方程。代码是打开的,可以修改。

该方法的优点是不需要调整关节块内的设置,便于添加和移除。但是,关节指定的数学操作在此配置中不会重用,因此该方法有一个小的额外的数学代价。

Simscape物理信号用于连接Simscape多体关节到定制的Simscape块。没有代数循环被创建和方程从模型的两个部分被同时解决。

自定义Simscape块实现摩擦接头极限

Simscape多体模型接口:

Simscape日志的仿真结果

力学Explorer动画