matlABSIMULINK联合仿真经典的例子Word格式文档下载.docx

1、基于以上假设机床平面结构示意图如图3。图二并联杆数控螺旋面钻头尖刃磨机床简化机构平面结构示意图二、建立仿真方程C2=cos（2） S2s（2） 3o（） S3=sin（3）一）力方程（分别对各个杆件进行受力分析）对动平台：受力分析如图4 F24x+F43x=m4*Ac4x （1）F24y+F43y=m4*Ac4y （2）F24y*rc4-F43y*rc4=0 （3） 图4动平台的受力分析 对并联杆2:受力分析如图5F12x+F24x=-m2*Ac2x （4）F12y+F24y=-m2*Ac2y （5）F12x*rc2*S2+F12y*rc2*C2-F24x*rc2*S2-F24y*rc2*C2

2、=I2*2 （6） 图5并联杆2的受力分析对直线电机滑块1：受力分析如图Fm+F12x=m1*r1_dot_dot （7）Fy=F12y （8） 图直线电机滑块1的受力分析对并联杆3:受力分析如图F13x+F43x=-m3*Ac3x （9）F13y+F43y=-m3*Ac3y （10）F43x*r3*C3+F43y*r3*S3= I3*3 （11） 图7并联杆3的受力分析二）闭环矢量运动方程（矢量图如图8）图8 闭环矢量图矢量方程为:R+23+R4将上述矢量方程分解为x和方向，并分别对方程两边对时间t求两次导数得:r_do_d+r2*2*2+r2*w22*C2=r3*3+r*w32*C （12

3、）r2*-r2=r*3*3-r3w3*3 （13）三）质心加速度的矢量方程图9质心加速度的矢量示意图矢量关系:Ac3=c3otAcR3do_dot+ Rc4_dt_doAc2=R3_dot_dt+ R4_otdt+Rc_dt_dot（_dotdt表示对时间求两次导数）将上述三个矢量方程分别分解为和 方向,则它们等效为以下六个方程；Ac3x=-c3w32*C3-3*3*3 （14）A3-r3*w3rc3*3 （1）Ac4x=-r3w32*C3-r3* （16）Ac4=-r3w2*33*3*3 （1）Acx=-r3w32*C3-3*3-rc2*w22*C-rc2*S2 （1）Ac2=-r*3*S+

4、3*C-rc2*2*+rc*C2 （19）力未知量为：F12x,F12y,F24,F24,F43x，43y,13x，F13y,y,m引入的加速度有：2，3,r_o_t,Ac3x,c3y,cx,Ac4，Ax,Ac2y三、系统方程的组装将所有19个方程组装成矩阵形式四、初始条件的设定假设图3位置就是初始位置。由于2+3=180度（.14弧度）,所以积分器初始值设为1,3=.4，1=1.5，其它积分器初始值均设为0。五、机构的仿真及其结果根据上述矩阵方程建立的m文件和imuli文件见附录。仿真结果:1、并联杆2的运动参数曲线如图1图10并联杆2的运动参数2，w2，2曲线、并联杆3的运动参数曲线如图1

5、1图11并联杆2的运动参数3，w3，3曲线、直线电极滑块1的运动参数曲线如图1图12直线电极滑块1的运动参数r1,r1_dot,r1_dot_dot曲线4、各个杆件内力曲线如图13由图可知F4与F43y的曲线重合,而实际上24y,F43是并联杆与动平台之间的内力，它们实际上也是相等的,所以曲线与实际情况相符。图1各个杆件内力曲线5、直线电机驱动力m与导轨对直线电机次子法向支持力Fy的曲线图14Fm与Fy的曲线6、并联杆2的质心加速度c2，c2y曲线如图1图15并联杆2的质心加速度Ac2x，Ac2y曲线7、并联杆3的质心加速度Ac3x,Ac3y曲线如图1图16并联杆3的质心加速度Ac3x，Ac3y曲线8、动平台4的质心加速度Acx,cy曲线如图17图17动平台4的质心加速度Ac4x，Ac4y曲线9、误差曲线图1机构仿真误差随时间的变化曲线M函数为fution e=7（u）%u（）r1%u（2）=theta_%u（3）=tht_3r2=1.0;r3=.0；r=0.;x=u（1）-r2cos（u（2）+r3*cos（3）-r4;ey=r2*i（u（2）-r3*sin（u（3）;e=norm（ex e）;结论：由误差曲线可以看出误差程周期变化,并且是收敛状态,所以仿真正确。