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玩轉(zhuǎn)Matlab-Simscape（初級(jí)）- 01 - 從一個(gè)簡(jiǎn)單模型開始學(xué)習(xí)之旅

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前言

在產(chǎn)品開發(fā)中，多體動(dòng)力學(xué)控制仿真是一種常見方法，本文從初學(xué)者的角度一點(diǎn)點(diǎn)解開應(yīng)用Maltab simscape對(duì)多體進(jìn)行仿真的面紗。寫這篇博文是為后續(xù)做旋翼無(wú)人機(jī)的多體系統(tǒng)仿真打基礎(chǔ)。歡迎各位小伙伴關(guān)注、贊贊、留言和收藏。

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一、從模板開始建模

1. 方法一：在matlab 命令行窗口中輸入smnew新建一個(gè)simscape多體模型，如圖所示。
   方法二：在命令行窗口中輸入sm_lib打開simscape多體庫(kù)，從里面選取所需的模塊。
   方法三：在simulink窗口中搜索所需的模塊。
   

二、建模一個(gè)簡(jiǎn)單的連桿

2.1 建模

假設(shè)這個(gè)連桿是一個(gè)細(xì)長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，兩頭有鉸接點(diǎn)。按照下圖連接各模塊。

1. **關(guān)于“Rigid Transform”：**定義了兩個(gè)坐標(biāo)系之間固定的三維剛體變換。變換的平移部分和旋轉(zhuǎn)部分由兩個(gè)獨(dú)立的組件指定?？梢宰杂山M合不同的平移和旋轉(zhuǎn)。端口B和F分別是表示基準(zhǔn)坐標(biāo)系和跟隨坐標(biāo)系的框架端口。該變換表示了在基準(zhǔn)坐標(biāo)系中跟隨坐標(biāo)系原點(diǎn)的位置以及軸的方向。
   雙擊該模塊定義如下 2. 關(guān)于“Brick Solid”：雙擊該模塊，定義如下3. 關(guān)于“Solver Configuration”：
   用于求解器的設(shè)置，必選模塊
2. 關(guān)于“World Frame”：
   提供對(duì)世界或地面坐標(biāo)系的訪問(wèn)，這是一個(gè)在任何機(jī)械模型中預(yù)定義的唯一靜止、正交、右手坐標(biāo)系。世界坐標(biāo)系是機(jī)械模型中所有框架網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。一個(gè)模型可以包含多個(gè)“世界坐標(biāo)系”塊，但它們都代表同一個(gè)坐標(biāo)系。端口W是一個(gè)標(biāo)識(shí)為世界坐標(biāo)系的框架端口。任何直接與W端口相連的框架端口也都被標(biāo)識(shí)為世界坐標(biāo)系。
3. 關(guān)于“Mechanism Configuration”：
   設(shè)置應(yīng)用于整個(gè)機(jī)器的機(jī)械和仿真參數(shù)，該機(jī)器是此塊所連接的目標(biāo)機(jī)器。在其“屬性”部分中，可以為整個(gè)機(jī)構(gòu)指定統(tǒng)一的重力加速度，并且還可以設(shè)置線性化變差。線性化變差指定了用于計(jì)算線性化數(shù)值偏導(dǎo)數(shù)的擾動(dòng)值。端口C是一個(gè)框架節(jié)點(diǎn)，您可以通過(guò)機(jī)器任意框架節(jié)點(diǎn)的連線將其連接到目標(biāo)機(jī)器上。

2.2 生成子系統(tǒng)

①選中“Brick Solid”和兩個(gè)“Rigid Transform”，右鍵選擇生成子系統(tǒng)，如下圖所示：


②右鍵子系統(tǒng)，創(chuàng)建封裝Mask，并定義變量參數(shù)，如下圖所示


③雙擊子系統(tǒng)模塊模塊，對(duì)模塊參數(shù)定義如下：
④可視化視圖：點(diǎn)擊Run,如圖所示

⑤保存為自定義塊：
將該子模塊新建為庫(kù)，并保存在simulink庫(kù)中，用于后續(xù)調(diào)用。

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總結(jié)

以上就是今天分享的關(guān)于Matlab simscape 的基礎(chǔ)內(nèi)容，簡(jiǎn)單分享了Simscape搭建模型，創(chuàng)建子系統(tǒng)，修改定義參數(shù)等內(nèi)容，為將來(lái)深入學(xué)習(xí)和使用simscape做鋪墊。歡迎各位小伙伴關(guān)注、贊贊、留言和收藏。