圆柱形联合
具有平行运动轴的一个移动关节和一个转动关节
图书馆
关节
描述
这个块代表一个具有一个平移和一个转动自由度的关节。一个棱柱基元提供平移自由度。一个转动原体提供转动自由度。在模拟过程中，平移轴和旋转轴保持对齐。
关节自由度
关节块将基础帧和跟随帧之间的运动表示为一个时变变换序列。每个关节原语在这个序列中应用一个变换。该转换转换从动框架相对于关节原基框架平移或旋转。对于除第一个关节原语外的所有关节原语，基本框架与序列中前一个关节原语的从动框架重合。
在仿真的每个时间步骤中，联合块采用时变帧变换序列，其顺序为:
旋转:
关于Z转动原坐标系(Rz)的Z轴。
翻译:
沿着Z Prismatic Primitive (Pz)基架的Z轴。
图中显示了关节变换在给定的仿真时间步长的序列。每个转换的结果框架作为以下转换的基本框架。
联合变换序列
一组可选的状态目标指导每个关节原语的装配。目标包括位置和速度。优先级设置了国家目标的相对重要性。如果两个目标不兼容，则优先级决定满足哪个目标。
内部力学参数反映了各节理元处的能量储存和耗散。弹簧作为能量储存元件，抵抗任何将关节原元从其平衡位置移动的企图。关节阻尼器作为能量耗散元件。弹簧和阻尼器是严格线性的。
除了丝杠和匀速原语外，所有的关节限制都用来限制帧间的运动范围。一个联合原语可以有一个下界，一个上界，两者都有，或者在默认状态下，两者都没有。为了加强边界，关节在每个关节上加了一个弹簧阻尼器。弹簧越硬，如果出现振荡，停止或弹跳就越困难。阻尼器越强，粘性损失就越深，这种损失会逐渐减少接触振动，或者在过阻尼原语中，阻止接触振动完全形成。
每个关节原语都有一组可选的驱动和传感端口。驱动端口接受驱动关节原语的物理信号输入。这些输入可以是力和力矩，也可以是期望的关节轨迹。传感端口提供物理信号输出，测量关节原始运动以及驱动力和扭矩。驱动模式和传感类型随关节原语的不同而不同。
参数
转动原语:状态目标
指定旋转原始状态目标及其优先级。状态目标是关节状态参数位置和速度之一的所需值。优先级是状态目标的相对重要性。它决定了必须满足目标的准确性。在Mechanice Explorer中使用模型报告工具检查每个联合状态目标的装配状态。
- 指定目标位置
-
选择此选项可指定零时所需的关节原始位置。这是相对旋转角度，测量的关节原始轴，从动框架相对于基础框架。在基本框架中解析指定的目标。选择此选项将公开优先级和值字段。
- 指定速度目标
-
选择此选项以指定零时所需的关节基本速度。这是相对角速度，测量的关节原始轴，从动框架相对于基础框架。它在基础框架中分解。选择此选项将公开优先级和值字段。
- 优先级
-
选择状态目标优先级。这是分配给州目标的重要级别。如果不能同时满足所有状态目标，则优先级决定首先满足哪些目标以及满足它们的距离。这个选项适用于位置和速度状态的目标。
优先级别 描述 高(期望)精确满足状态目标 低（近似值）令人满意的国家目标 请注意
在组装过程中，高优先级目标的行为就像精确的指南。低优先级目标的行为就像粗略的指南。
- 价值
-
输入状态目标数值。默认值是
0．选择或输入物理单元。默认值是度对于位置和DEG / S.的速度。
旋转原语：内部力学
指定转动的基本内部机制。内部力学包括考虑能量储存的线性弹簧扭矩和考虑能量耗散的线性阻尼扭矩。保持弹簧刚度和阻尼系数的值为，可以忽略内部力学0．
- 平衡位置
-
进入弹簧平衡位置。这是基座和从动件框架之间的旋转角度弹簧扭矩为零。默认值为
0．选择或输入物理单元。默认值是度． - 弹簧刚度
-
输入线性弹簧常数。这是通过单位角度旋转关节原语所需的扭矩。默认值是
0．选择或输入物理单元。默认值是N * m /度． - 阻尼系数
-
输入线性阻尼系数。这是在基础帧和从动帧之间保持恒定的关节原始角速度所需的扭矩。默认值是
0．选择或输入物理单元。默认值是N * m /(度/秒)．
转动原始:限制
限制关节原体的活动范围。关节限制使用弹簧阻尼器来阻止旅行越过范围的界限。一个联合原语可以有一个下界，一个上界，两者都有，或者在默认状态下，两者都没有。弹簧越硬，如果出现振荡，停止或弹跳就越困难。阻尼器越强，粘性损失就越大，粘性损失会逐渐减少接触振动，或者在过阻尼原语中，防止接触振动完全形成。
- 指定下限
-
选择为关节原语的运动范围添加一个下界。
- 指定上限
-
选择以添加一个上限到关节原语的运动范围。
- 价值
-
地点过去哪抵制联合旅行。位置是从基座到跟随器的偏移量，如在基座坐标系中测量的，在这个位置接触开始。它是棱镜基元中沿轴的距离，转动基元中绕轴的角度，以及球面基元中两轴之间的角度。
- 弹簧刚度
-
接触弹簧对位移超过关节极限的阻力。弹簧是线性的，刚度是恒定的。数值越大，停止越困难。弹簧与阻尼器力的比例决定了止动器是否欠阻尼和接触时是否容易发生振动。
- 阻尼系数
-
接触阻尼器对超过关节极限的运动的阻力。阻尼器是线性的，其系数是常数。该值越大，粘性损失就越大，如果出现接触振荡，粘性损失就会逐渐减少。弹簧与阻尼器力的比例决定了止动器是否欠阻尼和接触时是否容易发生振动。
- 过渡区域
-
将弹簧阻尼器的力提高到其全部值的区域。该区域是棱镜基元中沿轴的距离，转动基元中绕轴的角度，以及球面基元中两轴之间的角度。
区域越小，接触开始越尖锐，求解所需的时间步长也越小。在仿真精度与仿真速度的权衡中，减小过渡区域可提高仿真精度，而扩大过渡区域可提高仿真速度。
转动原始:驱动
为转动关节原语指定驱动选项。驱动模式包括转矩和运动．选择提供的输入从驱动模式的下拉列表中添加相应的物理信号端口到块。使用此端口指定输入信号。输入信号在基帧中解析。
- 转矩
-
选择驱动力矩设置。默认设置为
没有一个．驱动转矩设置 描述 没有一个没有致动扭矩。 提供的输入驱动力矩来自物理信号输入。该信号提供了作用在从动架上的力矩，该力矩相对于基础架，围绕关节原轴。一个大小相等、方向相反的力矩作用在基架上。 自动计算驱动力矩由自动计算。Simscape™多体™基于模型动力学计算并应用驱动力矩。 - 运动
-
选择驱动运动设置。默认设置为
自动计算．驱动运动设置 描述 提供的输入关节原始运动由物理信号输入。该信号提供了随动框架相对于基础框架沿着关节原轴的所需轨迹。 自动计算自动计算联合原始运动。Simscape多体基于模型动态计算并应用联合原始运动。
转动原始:传感
选择在转动关节原语中感知的变量。选择一个变量暴露一个物理信号端口，该端口输出测量的量作为时间的函数。每一个量都是测量从动框架相对于基础框架的。它在基础框架中分解。您可以使用测量信号进行分析或作为控制系统的输入。
- 位置
-
选择这个选项来感知跟随框架相对于基础框架的相对旋转角度。
- 速度
-
选择这个选项来感知跟随帧相对于基本帧关于关节原始轴的相对角速度。
- 加速度
-
选择此选项以感测跟随器帧相对于围绕接合基元轴的基帧的相对角度加速度。
- 执行器扭矩
-
选择此选项来感知作用在从动杆上的驱动力矩，该力矩相对于基础杆，作用于关节原轴。
Prismatic Primitive:状态目标
指定棱镜原始状态目标及其优先级。状态目标是关节状态参数位置和速度之一的所需值。优先级是状态目标的相对重要性。它决定了必须满足目标的准确性。在Mechanice Explorer中使用模型报告工具检查每个联合状态目标的装配状态。
- 指定目标位置
-
选择此选项可指定零时所需的关节原始位置。这是相对位置，沿着关节原轴测量，从动框架原点相对于基础框架原点。在基本框架中解析指定的目标。选择此选项将公开优先级和值字段。
- 指定速度目标
-
选择此选项以指定零时所需的关节基本速度。这是相对速度，沿关节原轴测量的，从动坐标系原点相对于基础坐标系原点的速度。它在基础框架中分解。选择此选项将公开优先级和值字段。
- 优先级
-
选择状态目标优先级。这是分配给州目标的重要级别。如果不能同时满足所有状态目标，则优先级决定首先满足哪些目标以及满足它们的距离。这个选项适用于位置和速度状态的目标。
优先级别 描述 高(期望)精确满足状态目标 低（近似值）令人满意的国家目标 请注意
在组装过程中，高优先级目标的行为就像精确的指南。低优先级目标的行为就像粗略的指南。
- 价值
-
输入状态目标数值。默认值是
0．选择或输入物理单元。默认值是米对于位置和多发性硬化症的速度。
棱镜原语：内部力学
指定移动的基本内部机制。内部力学包括考虑能量储存的线性弹簧力和考虑能量耗散的阻尼力。保持弹簧刚度和阻尼系数的值为，可以忽略内部力学0．
- 平衡位置
-
进入弹簧平衡位置。这是在弹簧力为零的时候基座和从动架原点之间的距离。默认值为
0．选择或输入物理单元。默认值是米． - 弹簧刚度
-
输入线性弹簧常数。这是将关节原体移动单位距离所需要的力。默认值是
0．选择或输入物理单元。默认值是N / m． - 阻尼系数
-
输入线性阻尼系数。这是在基础帧和从动帧之间保持恒定的关节原始速度所需要的力。默认值是
0．选择或输入物理单元。默认值是N / (m / s)．
棱柱原语：限制
限制关节原体的活动范围。关节限制使用弹簧阻尼器来阻止旅行越过范围的界限。一个联合原语可以有一个下界，一个上界，两者都有，或者在默认状态下，两者都没有。弹簧越硬，如果出现振荡，停止或弹跳就越困难。阻尼器越强，粘性损失就越大，粘性损失会逐渐减少接触振动，或者在过阻尼原语中，防止接触振动完全形成。
- 指定下限
-
选择为关节原语的运动范围添加一个下界。
- 指定上限
-
选择以添加一个上限到关节原语的运动范围。
- 价值
-
地点过去哪抵制联合旅行。位置是从基座到跟随器的偏移量，如在基座坐标系中测量的，在这个位置接触开始。它是棱镜基元中沿轴的距离，转动基元中绕轴的角度，以及球面基元中两轴之间的角度。
- 弹簧刚度
-
接触弹簧对位移超过关节极限的阻力。弹簧是线性的，刚度是恒定的。数值越大，停止越困难。弹簧与阻尼器力的比例决定了止动器是否欠阻尼和接触时是否容易发生振动。
- 阻尼系数
-
接触阻尼器对超过关节极限的运动的阻力。阻尼器是线性的，其系数是常数。该值越大，粘性损失就越大，如果出现接触振荡，粘性损失就会逐渐减少。弹簧与阻尼器力的比例决定了止动器是否欠阻尼和接触时是否容易发生振动。
- 过渡区域
-
将弹簧阻尼器的力提高到其全部值的区域。该区域是棱镜基元中沿轴的距离，转动基元中绕轴的角度，以及球面基元中两轴之间的角度。
区域越小，接触开始越尖锐，求解所需的时间步长也越小。在仿真精度与仿真速度的权衡中，减小过渡区域可提高仿真精度，而扩大过渡区域可提高仿真速度。
移动原始:驱动
为移动关节原语指定驱动选项。驱动模式包括力和运动．选择提供的输入从驱动模式的下拉列表中添加相应的物理信号端口到块。使用此端口指定输入信号。驱动信号在基本框架中解析。
- 力
-
选择驱动力设置。默认设置为
没有一个．驱动力量设置 描述 没有一个没有驱动力量。 提供的输入驱动力由物理信号输入。信号提供作用在跟随框架上的力，相对于基础框架，沿着关节原轴。一个大小相等、方向相反的力作用在基架上。 自动计算驱动力由自动计算。Simscape多体基于模型动态计算并应用启动力。 - 运动
-
选择驱动运动设置。默认设置为
自动计算．驱动运动设置 描述 提供的输入关节原始运动由物理信号输入。该信号提供了随动框架相对于基础框架沿着关节原轴的所需轨迹。 自动计算自动计算联合原始运动。Simscape多体基于模型动态计算并应用联合原始运动。
移动原始:传感
选择棱镜联合原语中的变量。选择一个变量暴露一个物理信号端口，该端口输出测量的量作为时间的函数。每一个量都是测量从动框架相对于基础框架的。它在基础框架中分解。您可以使用测量信号进行分析或作为控制系统的输入。
- 位置
-
选择此选项以沿关节原轴感知跟随帧原点相对于基础帧原点的相对位置。
- 速度
-
选择此选项以沿关节原轴感知跟随帧原点相对于基本帧原点的相对速度。
- 加速度
-
选择此选项可感知跟随器帧原点相对于沿接头基元轴的基帧原点的相对加速度。
- 执行机构的力量
-
选择此选项来感知作用在跟随框架上的驱动力，相对于基础框架，沿着关节原始轴。
模式配置
指定关节的模式。联合模式可以在整个模拟中正常或脱离，或者您可以提供输入信号以在模拟期间改变模式。
- 模式
-
选择以下选项之一以指定连接的模式。默认设置为
正常的．方法 描述 正常的在整个模拟中，关节行为正常。 空闲的联合在整个模拟过程中脱离。 提供的输入这个选项公开了模式在模拟过程中，可以连接到输入信号以改变关节模式的端口。当输入信号为时，接头模式正常 0当输入信号是时脱离－1．在模拟期间，可以多次更改联合模式。
综合力/力矩传感
选择复合力和扭矩感。他们的测量包括所有联合基元，并且特定于无。他们有两种：约束和总数。
约束测量给出了关节锁定轴上的运动阻力。例如，在移动关节中，禁止在xy平面上平移，阻力平衡了x和y方向上的所有扰动。总测量给出了由于驱动输入、内部弹簧和阻尼器、关节位置限制以及限制关节自由度的运动学约束所导致的所有力和力矩的总和。
- 方向
-
从基础帧和跟随帧之间的动作-反应对感知的向量。这一对来自牛顿第三运动定律，对于一个关节块，要求一个力或力矩在从动架上伴随一个相等和相反的力或力矩在基架上。指示是否感知基本框架施加在跟随框架上的力或跟随框架施加在基本框架上的力。
- 决议框架
-
在其上解析测量的矢量分量的坐标系。对于相同的测量，具有不同方向的帧给出不同的矢量分量。指示是否从基础框架的轴或从动框架的轴获得这些组件。这种选择只在具有转动自由度的关节中起作用。
- 约束力
-
动态变量测量。约束强制反平移在锁定轴上的关节，同时允许它在其原语的自由轴上。选择通过端口输出约束力向量足球俱乐部．
- 约束扭矩
-
动态变量测量。约束力矩反旋转锁定轴的关节，同时允许它在其原语的自由轴上。选择通过端口输出约束力矩矢量tc．
- 总力
-
动态变量测量。总力是所有源上所有关节原语的总和，包括驱动输入、内部弹簧和阻尼器、关节位置限制和运动学约束。选择通过端口输出总力矢量英国《金融时报》．
- 总转矩
-
动态变量测量。总的转矩是所有关节源的总和，包括驱动输入、内部弹簧和阻尼器、关节位置限制和运动学约束。选择通过端口输出总扭矩矢量tt．
港口
此块有两个帧端口。它还具有可选的物理信号端口，用于指定致动输入和感测动力变量，例如力，扭矩和运动。您通过选择与该端口对应的传感复选框来公开可选端口。
框架港口
B -底架
F -从动机架
行动港口
棱柱联合原语提供以下动议端口：
FZ - 作用在Z棱柱联合原语上的致动力
PZ - Z棱镜关节原语的所需轨迹
旋转关节原语提供以下驱动端口：
Z -作用于Z转动关节的驱动力矩
期望的Z转动关节的转动
传感港口
移动关节原语提供以下传感端口:
pz - Z移动关节原语的位置
Z移动关节原元的速度
Z移动关节原语的加速度
FZ - 作用在Z棱柱联合原语上的致动力
fllz -由于与Z移动关节原语的下限接触而产生的力
由于与Z棱镜关节原语的上限接触，富力
旋转关节原语提供以下感应端口：
qz - Z转动关节原元的角位置
WZ - Z旋转关节原语的角速度
bz - Z转动关节原语的角加速度
Z -作用于Z转动关节的驱动力矩
tllz -由于与Z转动关节的下限接触而产生的扭矩
tulz -由于与Z转动关节原语的上限接触而产生的扭矩
下面的传感端口提供作用在关节上的复合力和扭矩:
fc—约束力
tc—约束力矩
FT - 总力
tt -总转矩
模式的港口
模式配置提供了以下端口：
mode -关节模式的值。如果输入等于
0，联合行为正常。如果输入等于－1时，关节表现为无接触。
扩展功能
你也可以从以下列表中选择一个网站:
