Моделируйте разомкнутую кинематическую цепь
Обзор модели
Этот пример показывает, как смоделировать двойной маятник - простую кинематическую цепь, содержащую два движущегося контактирующего тела, соединенных последовательно через два шарнира вращения. Третий корпус представляет собой механическое заземление и жестко соединяется с инерционной лабораторной системой координат. Настраиваемая smdoc_compound_rigid_bodies библиотека предоставляет блоки подсистемы тела, используемые в примере.
Revolute Joint блоки позволяют вам смоделировать соединения, соединяющие соседние тела, и помогают задать их начальные состояния. Simscape™ Multibody™ программное обеспечение удовлетворяет цели совместного состояния именно в том случае, если она кинематически действительна и не конфликтует с другими целями состояния. Параметр Priority позволяет вам задать, какие цели нужно сначала попытаться удовлетворить.
Построение модели
Запустите новую модель.
Перетащите эти блоки в модель. Два блока Revolute Joint обеспечивают двойной маятник две вращательные степени свободы.
Библиотека Блок Количество Simscape> Utilities Solver Configuration 1 Simscape> Multibody> Utilities Mechanism Configuration 1 Simscape> Multibody> Frames and Transforms World Frame 1 Simscape> Multibody> Joints Revolute Joint 2 В MATLAB® в командной строке введите
smdoc_compound_rigid_bodies. Откроется библиотека пользовательских блоков с таким же именем.Перетащите эти пользовательские блоки в модель. Каждый блок представляет тело в двойном маятнике.
Блок Количество Поворотное крепление 1 Двоичная ссылка A 2 Соедините блоки как показано на рисунке.
Направляющая сборка блока
В Диалоговые окна блока Revolute Joint выберите State Targets > Specify Position Target. Теперь можно задать требуемые начальные положения двух соединений.
В Value введите эти углы поворота шарнира.
Имя блока Значение ( степени) Революционное соединение 30 Revolute Joint1 -75
Визуализация модели и проверка состояния сборки
Чтобы визуализировать модель, обновите блок. На вкладке Modeling нажмите Update Model. В Mechanics Explorer откроется 3-D вид сборки двойного маятника. Нажмите кнопку изометрического вида, чтобы получить перспективу на рисунке.
Чтобы проверить состояние сборки шарниров вращения, используйте утилиту Model Report. Можно открыть эту утилиту в панели меню Mechanics Explorer, выбрав Tools > Model Report. На рисунке показана информация о сборке двойного маятника.
Моделируйте модель
Запустите симуляцию. Mechanics Explorer показывает 3-D анимацию сборки двойного маятника. Сборка перемещается из-за силы тяжести, заданной в блоке Mechanism Configuration.
Откройте образец модели
Чтобы увидеть полную модель сборки двойного маятника, в командной строке MATLAB введите:
smdoc_double_pendulum