機(jī)電系統(tǒng)的建模、分析與仿真nch(1)(編輯修改稿)
2025-09-12 03:10 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 1 2 2 3 1 3 2 21 2 2 3 3 1 2 1 3 3 2 2 1 1 3 31 , 01 , 01 , 0,l l l l l l l l ll l l l l l l l ll l l l l l l l ll l l l l l l l l l l l l l ll l l l l l l l l? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ?1 3 3 1 3 2 1 3 2 1 1 1 2 31 3 2 1 3 2 2 2 3 1 2 3 1 2 3 1 1 1 3 2 3 3 1 1 2 2 2 1 1 2,l l l l l ll l l l l l l l l l l l l l l??? ? ? ? ? ?第二章：受控機(jī)械動(dòng)力學(xué) —— 三軸定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng) ? 剛體的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)及其合成 ① 當(dāng)剛體作連續(xù)兩次轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其合成轉(zhuǎn)動(dòng)的方向余弦矩陣為兩次分轉(zhuǎn)動(dòng)的方向余弦矩陣的乘積，乘積的順序與分轉(zhuǎn)動(dòng)的順序相反。 ② 基本轉(zhuǎn)動(dòng)： 對(duì) ?軸的轉(zhuǎn)動(dòng) 對(duì) ?軸的轉(zhuǎn)動(dòng) 對(duì) ?軸的轉(zhuǎn)動(dòng) 1 0 00 c o s s i n0 s i n c o sc o s 0 s i n0 1 0s i n 0 c o sc o s s i n 0s i n c o s 00 0 1?????????????????????????????????????????????第二章：受控機(jī)械動(dòng)力學(xué) —— 三軸定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng) ? 剛體自由運(yùn)動(dòng)的描述 剛體自由運(yùn)動(dòng)具有六個(gè)自由度。 剛體在空間的方位由質(zhì)心的位置及繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)的方位確定。 剛體由某一位置到另一位置可以通過(guò)基點(diǎn)的平動(dòng)位移與繞通過(guò)基點(diǎn)某一轉(zhuǎn)動(dòng)軸的角位移實(shí)現(xiàn)。 第二章：受控機(jī)械動(dòng)力學(xué) —— 三軸定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng) 2. 剛體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ) ? 質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量矩定理 ? 歐拉動(dòng)力學(xué)方程 H?、 H?、 H?： 動(dòng)量矩沿動(dòng)坐 標(biāo)系坐標(biāo)軸方向的正交分量 ??、 ??、 ??：動(dòng)坐標(biāo)系牽連角速度的正交分量 M?、 M?、 M?：全部外力對(duì)原點(diǎn) O的矩的正交分量 ?? MHtdd????????????????????????MHHtHMHHtHMHHtH?????????dddddd? 定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的動(dòng)量矩 Jxx、 Jyy、 Jzz：剛體對(duì) x、 y、 z軸 的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（慣量矩）； Jxy、 Jyz、 Jzx：剛體的慣量積； J(0)：慣量矩陣 第二章：受控機(jī)械動(dòng)力學(xué) —— 三軸定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng) ? ?? ?? mdvrH? ??????????????????????????????????????????????zyxzyxzzyzzxyzyyxyzxxyxxzyxJJJJJJJJJHHH??????0J? ? ? ? ? ????????????????mzxJmyzJmxyJmyxJmxzJmzyJzxyzxyzzyyxxd,d,dd,d,d 222222第二章：受控機(jī)械動(dòng)力學(xué) —— 三軸定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng) ? 主軸坐標(biāo)系和慣量主軸 使 慣量矩陣成為對(duì)角陣的連體坐標(biāo)系稱(chēng)為剛體的 主軸坐標(biāo)系 ，各坐標(biāo)軸稱(chēng)剛體的慣量主軸 ，慣量矩陣的對(duì)角線(xiàn)元素稱(chēng)為剛體的 主慣量矩 。剛體對(duì)不同參考點(diǎn)均存在不同的慣量主軸和主慣量矩，其中對(duì)質(zhì)心的慣量主軸和主慣量矩稱(chēng) 中心慣量主軸 和中心主慣量矩 。 第二章：受控機(jī)械動(dòng)力學(xué) —— 三軸定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng) ? 主軸坐標(biāo)系下的歐拉動(dòng)力學(xué)方程 ☆剛體對(duì)稱(chēng)軸為其上各點(diǎn)的慣量主軸，過(guò)對(duì)稱(chēng)軸上一點(diǎn)并與之垂直的任意軸也是該點(diǎn)的慣量主軸； ☆剛體對(duì)稱(chēng)平面上各點(diǎn)的法線(xiàn)為該點(diǎn)的慣量主軸； ☆過(guò)球?qū)ΨQ(chēng)剛體對(duì)稱(chēng)點(diǎn)任意軸為該點(diǎn)的慣量主軸； ☆中心慣量主軸上各點(diǎn)的慣量主軸與前者平行。 ? ?? ?? ?zyxxyzzyxzzxyyxzyyzxxMJJJMJJJMJJJ?????????????????????第二章：受控機(jī)械動(dòng)力學(xué) —— 三軸定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng) 3. 三軸穩(wěn)定平臺(tái) ? 坐標(biāo)系的建立 Oxbybzb—— 載 體坐標(biāo)系； Oxryrzr—— 外 環(huán)坐標(biāo)系； Oxpypzp—— 內(nèi) 環(huán)坐標(biāo)系； Oxiyizi—— 臺(tái)體坐標(biāo)系； 第二章：受控機(jī)械動(dòng)力學(xué) —— 三軸定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng) ? 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 設(shè)載體運(yùn)動(dòng)的角速度為 b b b bx y z? ? ?? ? ? ?i j krbrbrbprprpriii1 0 00 0 c o s sin0 0 sin c o s0 c o s 0 sin0 1 00 sin 0 c o s00xxyyzzxxyyzzxyzRRRRRPPPPPA?????????????????? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ?????? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ????? ?? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ????? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ???? ? ?? ? ??? ? ???? ? ?pppc o s sin 0sin c o s 00 0 1xyzAAAA?????? ? ???? ? ?????? ? ???? ? ? ?? ? ? ??第
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