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SimMechanics简介(官网)

发布时间：2020-02-07 来源：文档文库

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SimMechanics 一、关于SimMechanics软件
SimMechanics软件拥有一系列的模块库，机械模型和仿真工具。它可以与Simulink配合使用。你可以通过传感器模块和执行器模块将SimMechanics模块和Simulink模块连接起来。
这些模块库里的模块是你用来建立机械系统的基础。这些机械系统由一些刚体组成，而这些刚体由代表了平移自由度和旋转自由度的关节连接起来。和用标准的Simulink工具箱建模一样，你可以用一些分层子系统表达出你的机械系统。你可以施加运动约束，应用力或者转矩，集成牛顿动力学，以及测量最终的运动。你可以在输送机装备的演示模型里看到一些特征的工作情况。

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二、建立机械系统模型
以下是你建立和运行一个机械模型所要做的主要步骤，点击最前面的链接你可以看到更详细的解释。
1. 通过指定刚体的惯性，自由度(DoFs和约束，以及附着在刚体上的坐标系(CSs来测量运动和力。
2. 建立传感器记录运动和力，建立执行器和力的单元去初始化运动和施加力（包括连续的和不连续的摩擦力）。
3. 开始仿真，在维持所施加的约束的同时，让Simulink的解算器去发现系统的运动。你还可以生成，编译，运行模型的生成代码译本。
4. 应用SimMechanics的可视化窗口，在建立你的模型时你可以形象化你的机器，在运行你的模型时你可以让仿真动画化。
三、刚体(Bodies，坐标系（CSs），关节（Joint）和约束(Constraints 你可以使用刚体模块建立你的刚体模型，指定模块的质量，惯量张量和刚体坐标系。你用关节将一个刚体和另一个刚体连接起来。关节代表了两个刚体之间可能的运动和系统的自由度。你可以在系统中给刚体所允许的相对运动施加运动约束。这些约束限制了自由度或者使自由度成为了时间的显函数。
SimMechanics界面给你提供了很多方法去指定坐标系，约束或驱动，力或转矩。你可以：
 将刚体坐标系建立在刚体模块的不同点上，为执行和传感指定局部坐标轴和原点。
 使用SimMechanics模块库里的关节模块，也可以建立你自己的
自定义关节模块来扩展原有的关节模块库。
 使用其他的Simulink工具和MATLAB表示法。
1、定义局部坐标系
SimMechanics模型自动包含一个单独的惯性参考系和模型坐标系。你也可以设置自己的局部坐标系：
 基础坐标系必须相对静止的附着在模型坐标系里的基础模块上，但是不能设置在模型坐标系的原点。
 刚体坐标系在刚体上的固定和移动都很严格。
2、运动约束
你可以通过在任意两个刚体之间指定运动约束来限制系统的运动，也就是将约束模块和一对刚体模块连接起来。连接驱动（Driver）模块必须使用随时间变化的约束。
四、传感器（Sensor），执行器（Actuators），摩擦力（Friction）和力的单元(Force Elements
传感器和执行器用来连接标准的Simulink模块和SimMechanics模块。力的单元代表了不需要外界输入的内力。
 传感器模块用来探测刚体和关节的运动。
 传感器模块输出的是Simulink信号，你可以像应用其他Simulink信号一样应用它。你可以把一个传感器模块和一个Simulink示波器模块（Scope）相连，这样就可以在一个系统内显示出它的动态。
 你可以通过执行模块把这些传感器的输出信号反馈回一个SimMechanics系统，并通过这些信号指定这个系统的力和转矩。  执行模块用来确定刚体和关节的运动。
 它们从Simulink接收力或转矩信号并且可以通过这些信号向刚体或关节施加力或转矩。这些Simulink信号包括系统自身从传感器模块输出的反馈。
 它们通过探测关节是离散的锁定还是不锁定，来向它们施加不连续的静态摩擦力。
 它们将刚体或关节的位置，速度，加速度指定为时间的显函数。  它们设置系统的初始运动学状态（位置和速度），为牛顿动力学的正向集成做准备。
力的单元用来模拟刚体之间的内力或者作用在刚体之间的关节上的内力。内力只与刚体的位置和速度有关，与外部信号无关。
五、模拟和分析机械运动
SimMechanics软件为你所仿真的机械系统提供了四种分析模式：正向动力

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/23c027b6f02d2af90242a8956bec0975f465a4a6.html