Анатомия модели мультитела
В его ядре система мультитела является набором тел, соединенных через соединения и связанных кинематическими ограничениями, такими как механизмы. Силы и крутящие моменты различных типов позволяют вам привести в действие различные организации, в то время как датчики позволяют вам обнаружить получившееся движение. В программном обеспечении Simscape™ Multibody™ вы используете блоки, чтобы непосредственно представлять эти компоненты.
Компоненты базовой модели
Считайте Simscape Multibody известным примером с четырьмя панелями. Можно открыть эту модель в командной строке MATLAB® путем ввода sm_four_bar. Модель состоит из твердых подсистем тела, соединенных через Объединенные блоки. Объединенные блоки задают степени свободы, доступные между телами. Подсистемы тела задают, через базовую блок-схему, твердые свойства тела.
Основные Компоненты sm_four_bar Модели
Подсистемы тела в свою очередь состоят из Твердых блоков, соединенных через Твердые блоки Преобразования. Твердые блоки обеспечивают твердые свойства, включая геометрию, инерцию, цвет и кадры — триады оси, которые кодируют все положение и информацию об ориентации в модели. Твердые блоки Преобразования вращают и переводят твердые частицы, чтобы гарантировать соответствующий блок тела.
Данные показывают базовую блок-схему для бинарной подсистемы тела ссылки. Эта схема включает три Твердых блока, представляя центральные и дистальные фрагменты бинарной ссылки. Два Твердых блока Преобразования переводят дистальные твердые частицы в свои соответствующие местоположения около концов центрального тела.
Компоненты подсистемы тела
Мировой Кадр — Добавляет инерционный ссылочный кадр в модель.
Твердое Преобразование — Вращает и переводит тела и другие кадры друг относительно друга.
Настройка механизма — Задает гравитационную константу в модели.
Настройка решателя — Наборы Simscape локальные опции решателя, такие как типы, допуски и временные шаги. Это - единственный необходимый блок в модели.
Образцовое приведение в действие
Можно привести в действие модель, прикладывая силу или крутящий момент к телу или к соединению. Чтобы представлять силы и крутящие моменты, действующие на тело, Simscape Multibody обеспечивает библиотеку Forces и Torques. Добавьте блок от этой библиотеки и соедините ее с каркасом (каркасами) кузова, к которому вы хотите прикладывать силу или крутящий момент.
| Блок | Функция |
|---|---|
| Внешняя сила и крутящий момент | Общая сила и/или крутящий момент, происходящий за пределами модели мультитела |
| Внутренняя сила | Общая пара силы между двумя произвольными кадрами |
| Spring и сила демпфера | Пара силы демпфера Spring между двумя произвольными кадрами |
| Сила закона обратных квадратов | Пара силы с обратной зависимостью от квадратного расстояния между двумя произвольными кадрами (например, кулоновы электростатические силы) |
| Поле тяготения | Гравитация массы точки на всех телах как функция их расстояний до самой массы точки |
Данные показывают модель с четырьмя панелями с блоком External Force и Torque для силы и предписания крутящего момента в кадре ссылки заводной рукоятки.
Чтобы задать силу или крутящий момент, действующий в соединении, Simscape Multibody обеспечивает выбор входных параметров приведения в действие непосредственно в объединенных блоках. Каждый объединенный примитив — основной компонент объединенного блока — обеспечивает, выбор приведения в действие вводит характерный для того примитива.
Объединенные входные параметры приведения в действие могут иметь два типа:
Движение — Задает изменяющуюся во времени траекторию данного объединенного примитива.
Обеспечьте или закрутите — Задают изменяющуюся во времени силу приведения в действие или крутящий момент, действующий в данном объединенном примитиве.
Данные показывают модель с четырьмя панелями с крутящим моментом приведения в действие, действующим на шарнирное соединение.
Динамическое обнаружение
Можно обнаружить различные динамические переменные между парами кадра, например, для анализа или системы управления. Обнаружение выходных параметров может иметь два типа:
Движение — Вычисляет и вывело относительное положение, скорость или ускорение между двумя кадрами Simscape Multibody. Можно обнаружить движение между объединенными кадрами, при помощи распознающейся возможности объединенных блоков, или между произвольными кадрами, при помощи блока Transform Sensor.
Обеспечьте или закрутите — Вычисляют и выводят силы и крутящие моменты, действующие между двумя кадрами Simscape Multibody. Можно обнаружить силу и крутящий момент между кадрами порта определенных Сил и блоков Крутящих моментов, таких как блок Inverse Square Law Force, или между кадрами порта объединенного блока.
Объединенные блоки позволяют вам обнаружить различные типы сил и крутящих моментов между их кадрами соответствующего порта, включая:
Сила приведения в действие или крутящий момент, действующий в данном объединенном примитиве.
Ограничительная сила и крутящий момент, действующий всего соединения, чтобы предотвратить движение, нормальное к объединенным степеням свободы.
Общая сила и крутящий момент, включая ограничение и соединяют примитивные вклады приведения в действие, действуя всего соединения.
Данные показывают модель с четырьмя панелями с блоком Transform Sensor для координаты траектории, распознающейся между кадром ссылки разветвителя и мировым кадром.
