【正文】
知參數(shù)建立數(shù)學(xué)模型,求解未知參數(shù)。 9) 可訪問 MATLAB 從而對結(jié)果進(jìn)行分析與可視化,定制建模環(huán)境,定義信號參數(shù)和測試數(shù)據(jù)。 7) 使用定步長或變步長運(yùn)行仿真,根據(jù)仿真模式來決定以解釋性的方式運(yùn)行或以編譯 C 代碼的形式來運(yùn)行模型。 5) 提供 API 用于與其他仿真程序的連接或與手寫代碼集成。 3)以設(shè)計(jì)功能的層次性來分割模型,實(shí)現(xiàn)對復(fù)雜設(shè)計(jì)的管理。除內(nèi)部函數(shù)以外,所有 MATLAB 的核心文件和工具箱 文件都是可讀可改的源文件,用戶可通過對源文件的修改以及加入自己的文件構(gòu)成新的工具箱。 9). 源程序的開放性。 8). 功能強(qiáng)大的工具箱是 MATLAB 的另一特色。在 MATLAB 里,數(shù)據(jù)的可視化非常簡單。 5). 程序的可移植性很好,基本上不做修改就可以在各種型號的計(jì)算機(jī)和操作系統(tǒng)上運(yùn)行。 3). 高級但簡單的程序環(huán)境,與其它語言編寫的程序結(jié)合和輸入輸出格式化數(shù)據(jù)的能力; MATLAB 既具有結(jié)構(gòu)化的控制語句, 又有面向?qū)ο缶幊痰奶匦浴? MATLAB/SIMULINK 的特點(diǎn) MATLAB 具有以下特點(diǎn): 1). Matlab 有強(qiáng)大的自帶的幫助手冊,基于 HTML 的完整的幫助功能; 2). 運(yùn)算符豐富。 Matlab 已經(jīng)成為廣大科研人員的最值得信賴的助手和朋友! 7 Simulink 是基于 MATLAB 的框圖設(shè)計(jì)環(huán)境,可以用來對各種動態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建模、分析和仿真,它的建模范圍廣泛,可以針對任何能夠用數(shù)學(xué)來描述的系統(tǒng)進(jìn)行建模,例如航空航天動力學(xué)系統(tǒng)、衛(wèi)星控制制導(dǎo)系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、船舶及汽車等等,其中了包括連續(xù)、離散,條件執(zhí)行,事件驅(qū)動,單速率、多速率和混雜系統(tǒng)等等。 Matlab提供了自己的編譯器:全面兼容 C++以及 Fortran 兩大語言。每次 MathWorks 發(fā)布Matlab 的同時也會發(fā)布仿真工具 Simlink。其強(qiáng)項(xiàng)就是其強(qiáng)大的矩陣計(jì)算以及仿真能力。仿真研究結(jié)果表明 :SimMechanics動態(tài)仿真工具具有系統(tǒng)建模方便直觀,仿真功能強(qiáng)大,自動模型分析等強(qiáng)大優(yōu)勢,可很好地對機(jī)械系統(tǒng)的各種運(yùn)動進(jìn)行分析 。使用這些模塊可以方便的建立復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)的圖示化模型, 進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)的單獨(dú)分析或與任何 Simulink 設(shè)計(jì)的控制器及其它動態(tài)系統(tǒng)相連進(jìn)行綜合仿真。 SimMechanics 為多體動力機(jī)械系統(tǒng)及其控制系統(tǒng)提供了直觀有效的建模分析手段,一切工作均在 Simulink 環(huán)境中完成。 Simulink 就是一個用以對動態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建模、仿真和分析 的軟件包,其主要功能是預(yù)先對動態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行仿真和分析,從而在形成實(shí)際系統(tǒng)之前,能進(jìn)行適時的修正,以減少系統(tǒng)反復(fù)修改的時間,實(shí)現(xiàn)高效開發(fā)的目的。 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的分類 根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),將其分成三大類:對心曲柄滑塊、偏置曲柄滑塊、偏心輪機(jī)構(gòu) 5 圖 4 對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 圖 5 偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 圖 6 偏心輪機(jī)構(gòu) 用軟件進(jìn)行機(jī) 構(gòu)運(yùn)動學(xué)分析的現(xiàn)狀和趨勢 MATLAB 是由美國 mathworks 公司發(fā)布的主要面對科學(xué)計(jì)算、可視化以及交互式程序設(shè)計(jì)的高科技計(jì)算環(huán)境。對曲柄滑塊機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動特性分析是當(dāng)已知各構(gòu)件尺寸參數(shù)、位置參數(shù)和原動件運(yùn)動規(guī)律時 ,研究機(jī)構(gòu)其余 構(gòu)件上各點(diǎn)的軌跡、位移、速度、加速度等 ,從而評價(jià)機(jī)構(gòu)是否滿足工作性能要求 ,機(jī)構(gòu)是否發(fā)生運(yùn)動干涉等。 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的特性及運(yùn)用 常用于將曲柄的回轉(zhuǎn)運(yùn)動變換為滑塊的往復(fù)直線運(yùn)動 。 圖 3 曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的相關(guān)知識 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)是鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化形式 ,由若干剛性構(gòu)件用低副 (回轉(zhuǎn)副、移動副 )聯(lián)接而成的一種機(jī)構(gòu)。其中圖 (a)為具有偏距 e的偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu) (offset slidercrank mechanism);圖 (b)為無偏距的對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu) (centric slidercrank mechanism)?,F(xiàn)如圖 (b)所示,設(shè)將搖桿 3做成滑塊形式,使其沿圓弧導(dǎo)軌 β β 往復(fù)滑動,顯然其運(yùn)動性質(zhì)不發(fā) 生改變,但此時鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)已演化為具有曲線導(dǎo)軌的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。在此機(jī)構(gòu)中,當(dāng)主動曲柄 AB 作勻速轉(zhuǎn)動時,從動曲柄 CD 則作變速運(yùn)動。在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中,若以曲柄為原動件時,可將曲柄的連續(xù)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)閾u桿的往復(fù)擺動;若以搖桿為原動件時,可將搖桿的擺動轉(zhuǎn)變?yōu)榍恼苻D(zhuǎn)動。隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展和現(xiàn)代數(shù)學(xué)工具的日益完善,以前不易解決的復(fù)雜平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)問題,正在逐步獲得解決。在設(shè)計(jì)要求上已不再局限于運(yùn)動學(xué)要求, 而是同時兼顧機(jī)構(gòu)的動力學(xué)特性,特別是對于高速機(jī)械,考慮構(gòu)件彈性變形的運(yùn)動彈性動力學(xué)( KED)已得到很快的發(fā)展。近年來對平面連桿機(jī)構(gòu)的研究,不論從研究范圍上還是方法上都有很大進(jìn)展。 雖然可以利用連桿機(jī)構(gòu)來滿足一些運(yùn)動規(guī)律和運(yùn)動軌跡的設(shè)計(jì)要求,但其設(shè)計(jì)十分繁難,且一般只能近似地得以滿足。對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)無急回特性。用表示通常用行程速度變化系數(shù) K 來衡量急回運(yùn)動的相對程度。 上述系列結(jié)論稱為格拉霍夫定理。此時,如果取最短桿為機(jī)架,則得到雙曲柄機(jī)構(gòu);若取最短桿的任何一個相連桿為機(jī)架,則得到曲柄搖桿機(jī)構(gòu);如果取最短桿對面構(gòu)件為機(jī)架,則得到雙搖桿機(jī)構(gòu)。 2)在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中,如果某個轉(zhuǎn)動副能夠成為周轉(zhuǎn)副,則它所連接的兩 2 個構(gòu)件中,必有一個為最短桿,并且四個構(gòu)件的長度關(guān)系滿足桿長之和條件。 2)在連桿機(jī)構(gòu)中,原動件的運(yùn)動規(guī)律不變,可用改變各構(gòu)件的相對長度來使從動件得到不同的運(yùn)動規(guī)律。 四連桿機(jī)構(gòu)的基本特點(diǎn) : 1)連桿機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動副一般均為低副(故又稱其為低副機(jī)構(gòu) lower pair mechanism)。諸如牛頭刨床、腳踏式脫粒機(jī)、機(jī)車車輪聯(lián)動機(jī)構(gòu)、鶴式起重機(jī)、顎式破碎機(jī)、人造衛(wèi)星太陽能板的展開機(jī)構(gòu)、機(jī)械手的傳動機(jī)構(gòu),折 疊傘的收放機(jī)構(gòu)及人體假肢等也都擁有連桿機(jī)構(gòu),連桿機(jī)構(gòu)的共同特點(diǎn)是原動件的運(yùn)動都要經(jīng)過一個不與機(jī)架直接相連的中間構(gòu)件(稱為連桿)才能傳動到從動件故稱為連桿機(jī)構(gòu)。 關(guān)鍵詞:滑塊機(jī)構(gòu)、 MATLAB、 GUI II Based On the MATLAB Slidercrank Mechanism Modeling And Simulation Wang yun Faculty of Engineering and Technology Yunan Agricultural University ,Heilongtan Kunming 650201 ABSTRACT And with the crank slider to realize the rotation and mobile transformation planar linkage mechanism, also say to crank rod system. Slidercrank mechanism with a frame in the movement, ponent for the slider, through the rotation crank slider and vice connection of ponents for connecting rod. Slidercrank mechanism is widely used in reciprocating pressor, piston engines, the institutions of the punches, etc. Is the mechanical transmission in the indispensable application range is very wide, including signal and image processing, munication, control system design, test and measurement, financial modeling and analysis and putational biology for many applications. Additional toolbox (provide individual special MATLAB