Ограничение точечной кривой

Ограничение, которое ограничивает движение тела заданным путем

Библиотека

Первое поколение/Constraints & Drivers

Описание

Предупреждение

Это содержимое характерно для программного обеспечения Simscape™ Multibody™ First Generation. Функции первого поколения намечают, чтобы быть удержанными от использования и нужно избежать.

Эти два Тела, соединенные Ограничением Точечной кривой, могут только переместиться друг относительно друга, если точка на одном теле проходит кривая на другом теле. Точка на одном теле является источником системы координат (CS) Тела, с которой соединяется одна сторона Ограничения Точечной кривой. Соответствующая отправная точка кривой на другом теле является источником CS Тела, с которым соединяется другая сторона Ограничения Точечной кривой. Точка ограничивается пройти кривая и не может переместиться перпендикулярно в кривую.

Определение кривой

Вы задаете функцию кривой на втором теле как сплайн с точками останова и граничными условиями. Сплайн является кусочным кубическим полиномом с частями, к которым соединяют в точках останова, которые вы задаете:

(x ₁, y ₁, z _{1) , (x2}, y ₂, z _{2) , ... , (xN}, y _N, z _N)

и граничные условия, примененные в конечных точках сплайна, (x ₀, y ₀, z ₀) и (x _N+1, y _N+1, z _N+1). Сплайновая кривая и ее первые две производные непрерывны в каждой точке останова.

Ограничения ограничивают относительные степени свободы (DoFs) между парой тел. Локально в машине, они заменяют Соединение в качестве выражения DoFs. Глобально, Ограничительные блоки должны произойти топологически в замкнутых циклах. Как Тела, соединенные с Соединением, эти два Тела, соединенные с Ограничением, упорядочены как основа и последователь, фиксируя направление относительного движения.

Для Ограничения Точечной кривой основой (P) является Тело, несущее точку, и последователем (C) является Тело, несущее кривую. Ограничение Точечной кривой собрано: источник CS Тела на основе (Точка) тело должен быть первоначально расположен с источником CS Тела на последователе (Кривая) тело, к в допуске блока.

Можно соединить Constraint & Driver Sensor с любым блоком Constraint, но не Привод Драйвера. The Constraint & Driver Sensor измеряет силы/крутящие моменты реакции между ограниченными телами.

Диалоговое окно и параметры

Диалоговое окно имеет две активных области, Connection parameters и Spline specification. Это хранит информацию определения одного сплайна для ограничения.

Параметры связи

Основа (P) - последовательность последователя (к) Боди определяет смысл положительного движения. Положительный перевод является последователем, перемещающимся в направлении оси перевода.

Point location

Когда вы соединяете основу (P) порт коннектора на блоке Point-Curve Constraint к Порту CS Тела на Теле, этот параметр автоматически сбрасывается к имени этого CS Тела. Смотрите следующую фигуру, Ограничительную Основу Точечной кривой и Порты Коннектора Тела Последователя.

Этот источник CS Тела является точкой Ограничения Точечной кривой.

Curve location

Когда вы соединяете последователя (C) порт коннектора на блоке Point-Curve Constraint к Порту CS Тела на Теле, этот параметр автоматически сбрасывается к имени этого CS Тела. Смотрите следующую фигуру, Ограничительную Основу Точечной кривой и Порты Коннектора Тела Последователя.

Этот источник CS Тела является отправной точкой кривой Ограничения Точечной кривой.

Number of sensor ports

Используя это меню счетчика, можно определить номер дополнительных портов коннектора, необходимых для соединения блоков Constraint & Driver Sensor к этому Ограничению. Значением по умолчанию является 0.

Ограничительная основа точечной кривой и порты коннектора тела последователя

Определение сплайна

Ограничительное диалоговое окно Точечной кривой дает вам два способа задать сплайновую кривую. Первый путь вводит в это диалоговое окно координаты точек останова и конечных точек на последователе и допустим для определения кривых в до трех измерений.

Второй путь графически отображает и редактирует сплайн в редакторе сплайна (см. следующее), допустимый только для двумерных кривых на последователе.

Breakpoints

Перечислите здесь x - компоненты, y - компоненты, и z - компоненты, соответственно, точек останова и конечных точек, которые задают сплайн:

X-components: введите (x_{0, x1, ..., xN+1}) как вектор.

Y-components: введите (y_{0, y1, ..., yN+1}) как вектор.

Z-components: введите (z_{0, z1, ..., zN+1}) как вектор.

Все три поля требуют непустых записей. Количество компонентов в каждом векторе должно быть тем же самым. Исключение и ярлык: если все компоненты Z являются тем же самым, только вводят один номер в векторе Z. Список Breakpoints реплицирует этот номер, чтобы расширить полный вектор.

Если нет никакого X и/или компонентов Y, необходимо все еще ввести [0 ... 0] в то поле (поля). Если нет никаких компонентов Z, необходимо все еще ввести, по крайней мере, [0] в поле Z (использующий ярлык репликации/расширения).

Выпадающее меню для каждой пространственной размерности перечисляет историю тех предыдущих точек останова, созданных графическим редактором сплайна (см. следующее) в одном диалоговом сеансе. Закрытие диалогового окна уничтожает эту историю, и только текущий список точек останова сохраняется.

Units

В выпадающем меню выберите линейные модули для расстояний на ограниченных телах. Значением по умолчанию является m (метры).

End conditions

В выпадающем меню выберите тип конца (контур) условие на сплайновой кривой. Возможные условия:

Граничное условие	Определение	Минимальное число точек	Примечания
`Natural`	Совпадайте с каждым endslope к наклону кубического, которое соответствует первым четырем точкам в том конце	Две точки	Значение по умолчанию
`Not-a-knot`	Только кривая и ее первая производная непрерывны в первых и последних внутренних точках	Четыре точки
`Periodic`	Совпадайте с первыми и вторыми производными этих двух конечных точек	Две точки (три рекомендуемых)	Этот выбор закрывает сплайн путем соединения конечных точек

Allow the point to fall off the curve

Если флажок устанавливается, базисная точка продолжает неограниченное движение, если это достигает конечной точки и оставляет сплайн на последователе. Направление движения в момент, базисная точка оставляет ограничение, является касательной к сплайну.

Если флажок не устанавливается, и базисная точка пытается оставить сплайн на последователе, остановках симуляции с ошибкой. Значение по умолчанию не выбрано.

Edit spline

Щелкните здесь, чтобы открыть дополнительное диалоговое окно сплайна Редактирования.

Диалоговое окно сплайна Редактирования обеспечивает альтернативную числовую запись и графические методы редактирования для определения ограничительного сплайна. Но это может задать только двумерные кривые в направлениях координаты x-y на Теле последователя. Редактор сплайна игнорирует любой z - компоненты в существующих точках останова.

Отредактируйте сплайн

Числовая область записи находится на левой стороне диалогового окна сплайна Редактирования, графической области редактирования на правой стороне.

Ограничительный редактор сплайна точечной кривой

Графическое редактирование точек сплайна

Чтобы поместить точку останова в графический дисплей, установите свой курсор в положении, где вы хотите точку останова. Отображение Location в нижнем правом углу указывает на ваши текущие координаты курсора в отображении кривой.
Затем щелкните в желаемой точке. Круг появляется, где вы щелкнули, и одновременно, точка останова перечислена в списке Breakpoints (x-y).
Продолжение добавить точки останова генерирует сплайн (красная кривая).
Используйте средства управления панелью инструментов Graphical, чтобы отредактировать сплайн графически в отображении:
- Удалите точки путем нажатия на Удалить значок точек останова. Ваш курсор превращается в символ средства стирания. С ним выберите и кликните по точкам останова, которые вы хотите удалить.
- Вставьте новые (внутренние) точки останова путем нажатия на значок точек останова Вставки. Ваш курсор получает маленький круг. Нажмите на положения около существующей кривой, где вы хотите новые точки останова. Редактор изменяет сплайн, чтобы соответствовать новым точкам останова.
- Добавьте новые конечные точки и расширьте кривую путем нажатия на Добавлять значок точек останова. Ваш курсор получает маленький круг. Нажмите на положения около существующих конечных точек, туда, где вы хотите расширить кривую. Редактор изменяет сплайн, чтобы соответствовать новым конечным точкам.
- Переместитесь существующие конечные точки путем нажатия на Перемещение устанавливает точки останова значок. Перетащите точки останова, которые вы хотите переместить, затем пропустить их, где вы хотите их.

Редактор изменяет и сплайн красная кривая в графическом дисплее и список Breakpoints (x-y), когда вы вносите эти изменения.

Дополнительные графические средства управления панелью инструментов:

Увеличение / Уменьшение и Автоматическая Подгонка: Стандарт изменение масштаба MATLAB^® Graphics и автоматическое изменение размеров графического дисплея.
Свойства осей графика: Отредактируйте свойства графического дисплея.
Сетка Вкл\выкл: Поверните графический дисплей сетка x-y на или прочь.

Числовое редактирование точек сплайна

Используйте числовые средства управления записью, вместо графических инструментов редактирования, чтобы отредактировать точки останова вводом текста.

Breakpoints (x-y)

Можно также добавить, удалить и отредактировать точки останова через это, устанавливает точки останова список:

Выберите существующую точку останова путем выделения его с курсором.
Добавьте точку останова путем перемещения подсвеченного выбора в пустую строку ниже последней точки останова с управлением курсором.
В полях x: и y: введите x - и y - координаты в настоящее время выбранной точки останова.

Add/Update Breakpoint

После редактирования существующей точки останова или ввода нового в x: –y: поля, обновите список точек останова путем нажатия здесь.

Новая или измененная точка останова появляется в графическом дисплее как круг.

Delete Point

Щелкните здесь, чтобы удалить в настоящее время выбранную точку останова.

Delete All

Щелкните здесь, чтобы удалить все точки останова в списке точек останова.

End conditions

В выпадающем меню выберите тип конца (контур) условие на сплайновой кривой. Возможными условиями является natural, not-a-knot и periodic. Значением по умолчанию является natural.

Закрытие диалогового окна сплайна редактирования

Нажатие на Apply или OK обновляет точки останова, сохраненные в основном Ограничительном диалоговом окне Точечной кривой.

Предыдущие списки точек останова хранятся в выпадающих меню истории основного Ограничительного диалогового окна Точечной кривой список Breakpoints. Эта история уничтожается, если вы закрываете основное диалоговое окно, и только текущий список точек останова сохраняется.

Смотрите также

Constraint & Driver Sensor

Смотрите Ограничение и Управление Степенями свободы для больше при ограничении DoFs с Ограничениями.

Смотрите Топологию Модели Проверки и Как работы Simscape Multibody Software для больше при использовании ограничений в замкнутых циклах.

Документация