球形接头
共同用一个球形原始
图书馆
关节
描述
这个块代表一个联合和三个转动自由度。一个球形的原始提供的三个旋转自由度。基地和从动架起源期间保持一致的模拟。
关节的自由度
联合块代表运动基地和追随者之间的帧作为一个时变转换。球形原语(S)适用于这个变换,使追随者框架旋转对基本框架对任意三维轴。这个联合原始不容易万向节锁。
联合变换
一组可选的国家目标引导装配为每个关节原始。目标包括位置和速度。一个优先级设置国家目标的相对重要性。如果两个目标是不相容的,满足的优先级决定了哪些目标。
内部力学参数占能源储存和耗散在每个关节原始。弹簧作为能量储存元素,抵制任何试图取代联合原始的平衡位置。关节阻尼器作为能量耗散元素。弹簧和阻尼器是严格线性的。
在丝杠和恒定速度原语,联合限制服务控制帧之间的运动范围。联合原始可以有一个下限,上限,,或者,在默认状态,既不。实施范围,共同增加了每一个弹簧阻尼。硬的弹簧,越站,或反弹,如果出现振荡。阻尼器越强,越深的粘性损失逐渐减少振荡或接触,在过阻尼的原语,让他们完全形成。
每个联合原语具有一组可选的驱动和传感港口。驱动端口接受物理信号输入驱动联合原语。这些输入力和力矩或所需的关节轨迹。感应端口提供物理信号输出,测量关节原始运动以及驱动力量和扭矩。驱动模式和传感类型随关节原始。
参数
球形原始:国家目标
指定所需的初始状态的球形关节原始和它们的相对优先级。州可以目标包括位置和速度。使用优先级来帮助组装算法决定哪些国家的目标在一个模型更精确地满足它们之间产生冲突。
即使没有国家的目标冲突,真正的初始状态可能不同于那些在这里指定。这种差异可能发生由于运动学约束引起的模型的其他部分。如果一个国家目标不能满足精确,大约是满意。差异是在查看器(Simscape变量应用程序画廊,点击Simscape变量查看器)。
- 指定目标位置
-
检查指定所需的追随者的旋转坐标系相对于基础构架的模拟。
- 优先级
-
选择国家目标优先级。这是分配给国家的重要性水平的目标。如果不能同时满足所有国家目标,目标的优先级确定满足第一和紧密程度以满足他们的需要。这个选项适用于这两个目标的位置和速度状态。
优先级 描述 高(期望)满足国家目标精确 低(近似)满足国家目标大约 请注意
大会期间,高优先级目标的行为的指南。低优先级的目标表现为粗糙的指南。
- 价值
-
选择一个方法来指定联合原始状态的目标。
方法 描述 没有一个限制基础和追随者帧共享相同的取向。 轴对齐设定坐标系旋转通过调整两个追随者坐标系轴有两个基本框架轴。 标准轴指定坐标系旋转一个角度对标准轴(x,y,或z)。 任意轴对一般指定坐标系旋转一个角度(x,y,z]轴。 旋转序列坐标系旋转指定为一个序列的三个基本的旋转。 旋转矩阵指定坐标系旋转的右手正交旋转矩阵。
-
轴对齐 -
选择两双base-follower框架轴。
参数 描述 对1 第一双base-follower框架轴对齐。 对2 第二条base-follower框架轴对齐。轴的选择取决于对1轴的选择。 -
标准轴 -
选择一个标准的旋转轴,解决在基础构架,并指定追随者帧旋转角度。
参数 描述 轴 标准旋转轴线(X, Y,或Z)解决的基础框架。 角 从动架绕旋转轴的旋转角度的基础框架。 -
任意轴 -
选择一个通用三维转动轴,解决在基础构架,并指定追随者帧旋转角度。
参数 描述 轴 一般转动轴(X Y Z)解决的基础框架。 角 从动架绕旋转轴的旋转角度的基础框架。 -
旋转序列 -
指定一个序列的三个基本选择排列的旋转x, y,和z轴。这些也被称为欧拉旋转序列和Tait-Bryan序列。从动件的旋转坐标系相对于坐标系中选择旋转参数。
如果你设置旋转参数
追随者框架从动架绕自己的轴旋转。这些轴改变取向与每个连续旋转。如果你设置旋转参数基础构架,追随者坐标系旋转固定基坐标系的轴。参数 描述 旋转约 坐标系的坐标轴旋转追随者框架。 序列 序列应用初等旋转的轴。 角 三元素向量和小学中指定轴的旋转角度序列参数。 -
旋转矩阵 -
指定3×3之间的适当的旋转变换矩阵基础和追随者帧。必须正交矩阵和行列式+ 1。默认的矩阵是
[1 0 0;0 1 0;0 0 1]。
- 指定速度目标
-
检查指定所需的追随者框架的转动速度相对于基础构架的模拟。
- 价值
-
输入的相对转动速度追随者框架基础构架,投影轴的选择决议框架(在默认情况下
追随者)。这个参数需要一个三元素的向量(xyz)组件的相对速度来解决。 - 决议框架
-
选择的框架解决速度目标的组件。指定的决议框架不是一个测量的速度总是跟随者的坐标系相对于基础框架。决议框架仅仅提供了一个替代组轴对解释的相对速度组件。默认设置是
追随者。
球形原始:内部力学
指定球形原始内部力学。这包括线性弹簧和阻尼力,分别占能源储存和耗散。忽略内部力学,保持弹簧刚度和阻尼系数值的默认值0。
- 平衡位置
-
选择一个方法来指定弹簧平衡位置。平衡位置是旋转角之间的基础和追随者港口帧的春天转矩为零。
方法 描述 没有一个限制基础和追随者帧共享相同的取向。 轴对齐设定坐标系旋转通过调整两个追随者坐标系轴有两个基本框架轴。 标准轴指定坐标系旋转一个角度对标准轴(x,y,或z)。 任意轴对一般指定坐标系旋转一个角度(x,y,z]轴。 旋转序列坐标系旋转指定为一个序列的三个基本的旋转。 旋转矩阵指定坐标系旋转的右手正交旋转矩阵。
-
轴对齐 -
选择两双base-follower框架轴。
参数 描述 对1 第一双base-follower框架轴对齐。 对2 第二条base-follower框架轴对齐。轴的选择取决于对1轴的选择。 -
标准轴 -
选择一个标准的旋转轴,解决在基础构架,并指定追随者帧旋转角度。
参数 描述 轴 标准旋转轴线(X, Y,或Z)解决的基础框架。 角 从动架绕旋转轴的旋转角度的基础框架。 -
任意轴 -
选择一个通用三维转动轴,解决在基础构架,并指定追随者帧旋转角度。
参数 描述 轴 一般转动轴(X Y Z)解决的基础框架。 角 从动架绕旋转轴的旋转角度的基础框架。 -
旋转序列 -
指定一个序列的三个基本选择排列的旋转x, y,和z轴。这些也被称为欧拉旋转序列和Tait-Bryan序列。从动件的旋转坐标系相对于坐标系中选择旋转参数。
如果你设置旋转参数
追随者框架从动架绕自己的轴旋转。这些轴改变取向与每个连续旋转。如果你设置旋转参数基础构架,追随者坐标系旋转固定基坐标系的轴。参数 描述 旋转约 坐标系的坐标轴旋转追随者框架。 序列 序列应用初等旋转的轴。 角 三元素向量和小学中指定轴的旋转角度序列参数。 -
旋转矩阵 -
指定3×3之间的适当的旋转变换矩阵基础和追随者帧。必须正交矩阵和行列式+ 1。默认的矩阵是
[1 0 0;0 1 0;0 0 1]。
- 弹簧刚度
-
进入线性弹簧常数。这是所需的扭矩取代联合原始单位角度。线性是指春天方程的数学形式。默认值是
0。选择一个物理单位。默认值是N * m /度。 - 阻尼系数
-
进入线性阻尼系数。这是保持所需的转矩常数联合原始角速度之间的基础和追随者帧。默认值是
0。选择一个物理单位。默认值是N * m /(度/秒)。
球形原始:限制
限制关节的运动范围的原始。联合限制使用spring-dampers抵制旅游过去的界限范围。联合原始可以有一个下限,上限,,或者,在默认状态,既不。硬的弹簧,越站,或反弹,如果出现振荡。阻尼器越强,粘性越大损失逐渐减少振荡或接触,在过阻尼的原语,让他们完全形成。
- 指定下限
-
选择添加一个下界关节的运动范围原始。
- 指定上限
-
选择添加一个上界关节的运动范围原始。
- 价值
-
位置过去拒绝共同旅行。位置是偏移量从基地到跟随者,作为测量基准框架,开始联系。这是一个距离沿着一个轴移动原语,一个角度的轴转动的原语,并在球形原语两个轴之间的角度。
- 弹簧刚度
-
电阻的接触弹簧位移超过了联合的限制。春天是线性的和它的刚度是恒定的。值越大,越停止。弹簧阻尼器力量的比例决定停止阻尼,在接触过程中容易产生振荡。
- 阻尼系数
-
电阻的接触阻尼运动过去联合限制。阻尼是线性的和它的系数是常数。值越大,粘性损失就越大,振荡逐渐减少接触,如果有出现。弹簧阻尼器力量的比例决定停止阻尼,在接触过程中容易产生振荡。
- 过渡区
-
地区的弹簧阻尼力提升到它的全部价值。该地区是一个距离沿着一个轴移动原语,一个角度的轴转动的原语,在球形原语及两个轴之间的夹角。
区域越小,接触的尖锐的发病和时间步长越小的解算器。之间的权衡的仿真精度和仿真速度,减少过渡区提高精度,而扩大它提高了速度。
球形原始:驱动
球形接头原始指定驱动选项。驱动模式包括转矩只有。选择一个转矩输入添加相应的物理信号端口。使用这个端口指定驱动转矩信号。
- 转矩
-
选择一个源驱动扭矩。默认设置是
没有一个。驱动转矩设置 描述 没有一个应用没有驱动扭矩。 提供的输入应用基于物理驱动转矩信号。指定扭矩作用于追随者的信号帧的基本框架。一个大小相等、方向相反的反力矩作用于基础框架。选择这个选项提供额外的参数。 - 转矩(X)扭矩(Y),扭矩(Z)
-
选择以开动球形关节关于每个标准的原始笛卡尔轴(X, Y, Z)分开。块公开相应的物理信号端口。使用这些端口指定驱动转矩信号。必须标量值的信号。
- 转矩(某某)
-
选择以开动球形关节原始绕任意轴(X Y Z)。块公开相应的物理信号端口。使用这个端口指定驱动转矩信号。信号必须是一个三维向量。
- 框架
-
选择框架解决驱动扭矩信号。这个框架建立的轴方向的X, Y, Z扭矩组件。默认设置是
基地。
球形原始:传感
选择在球形关节的运动变量原始。块增加了相应的物理信号端口。使用这些端口输出运动的数值变量。
追随者的屏蔽措施,每个运动变量框架的基础框架。它解决变量的解析框架,你选择的框架下拉列表。
| 运动变量 | 描述 |
|---|---|
| 位置 | 四元数描述追随者坐标系旋转对底架。四元数的系数是 。所有测量的测量是相同的帧。 |
| 速度(X),速度(Y),速度(Z) | 角速度组件关于X, Y,和Z轴。 |
| 速度 | 三维角速度向量与组件X, Y和Z轴。 |
| 加速度(X),加速度(Y),加速度(Z) | 角加速度分量关于X, Y,和Z轴。 |
| 加速度 | 三维角加速度向量与组件X, Y和Z轴。 |
- 框架
-
选择框架来解决测量。这个框架建立的轴方向的X, Y,和Z向量组件。默认设置是
基地。
模式配置
指定的模式。联合模式可以正常或脱离整个模拟,或者你可以提供一个输入信号改变在模拟模式。
- 模式
-
选择以下选项之一,以指定模式的联合。默认设置是
正常的。方法 描述 正常的联合行为通常在整个模拟。 空闲的整个模拟联合分离。 提供的输入这个选项暴露了模式端口可以连接到一个输入信号改变联合模式在模拟。联合模式是正常的,当输入信号 0和闲散,当输入信号1。联合模式可以改变许多次模拟。
综合力/力矩传感
选择综合力和力矩的意义。他们的测量包括所有原语和特定于任何人。他们有两种类型:约束和总。
约束测量给锁定轴上的抵抗运动的关节。在移动关节,例如,禁止在xy平面上的翻译,阻力平衡所有扰动在x和y方向。总测量给所有力量和扭矩驱动输入,内部弹簧和阻尼器,联合持仓限额,运动学约束限制关节的自由度。
- 方向
-
向量之间的发生对基地和追随者帧。两人起源于牛顿第三运动定律,联合块,要求从动件上的力或力矩框架陪一个大小相等,方向相反的力或力矩的基础框架。指示是否意识到基本框架施加于追随者施加的框架或追随者框架框架固定在底座上。
- 决议框架
-
框架来解决矢量测量的组件。帧与不同方向给不同向量组件相同的测量。表明是否让这些组件的轴基本框架或框架轴的追随者。选择问题只有在与旋转关节的自由度。
- 约束力
-
动态变量来衡量。约束力量对抗翻译锁定轴的联合,并允许它的自由轴原语。选择输出约束力矢量通过端口足球俱乐部。
- 约束力矩
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动态变量来衡量。约束力矩反向旋转锁轴的联合,并允许它的自由轴原语。选择通过端口输出约束力矩向量tc。
- 总力
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动态变量来衡量。总力是所有sources-actuation所有联合原语输入,内部弹簧和阻尼器、接头位置限制,和运动学约束。选择通过端口输出总力向量英国《金融时报》。
- 总转矩
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动态变量来衡量。总转矩之和所有联合原语在所有sources-actuation输入,内部弹簧和阻尼器、接头位置限制,和运动学约束。选择输出的总扭矩矢量通过端口tt。
港口
这一块有两个港口。它也有可选的物理信号端口指定驱动输入和感知动力学变量如部队、力矩和运动。暴露一个可选端口通过选择传感复选框对应的端口。
帧的港口
B -基础构架
F -追随者框架
驱动的港口
球形接头原始提供以下驱动端口:
t -驱动转矩向量(tx,泰,tz)作用于球形关节原始
tx,泰,tz - X, Y, Z组件的球形关节的驱动力矩作用于原始
感应端口
球形原语提供了以下传感港口:
Q -取向球形关节原始的四元数形式
天气,王寅,wz - X, Y,和Z球关节的角速度组件原始
w -角速度(的天气,王寅,wz球形关节的原始
bx, bz - X, Y, Z的球形关节角加速度组件原始
b -角加速度(bx,通过,热晕球形关节的原始
tll——由于接触扭矩球形接头的下限原始,鉴于签署扭矩矢量的大小
图尔-扭矩由于接触的上限球形关节原始,鉴于签署扭矩矢量的大小
以下感应端口提供综合力和力矩作用于关节:
fc -约束力
tc -约束力矩
英国《金融时报》,总力
tt -总转矩
模式的港口
模式配置提供了以下端口:
模式-联合的模式的价值。如果输入等于
0正常,联合行为。如果输入等于1空闲的,联合的行为。
