...wd......wd......wd...六桿機構的動力學分析仿真一系統模型建設為了對機構進展仿真分析，首先必須建設機構數學模型，即位置方程，然后利用MATLAB仿真分析工具箱Simulink對其進展仿真分析。圖3．24所示是由原動件(曲柄1)和RRR—RRP六桿機構。各構件的尺寸為r1=400mm，r2=1200mm，r3=800mm,r4=1500mm，r5=1200mm；各構件的質心為rc1=200mm,rc2＝600mm,rc3=400mm，rc5=600mm；質量為m1=1．2kg，m2＝3kg，m3＝2．2kg；m5=3．6kg，m6=6kg;轉動慣量為J1=0.016kg·m2，J2=0.25kg·m2；J3=0.09kg·m2，J5=0.45kg·m2；構件6的工作阻力F6=1000N，其他構件所受外力和外力矩均為零，構件1以等角速度10rad/s逆時針方向回轉，試求不計摩擦時，轉動副A的約束反力、驅動力矩、移動副F的約束反力。圖1-1此機構模型可以分為曲柄的動力學、RRRII級桿組的動力學和RRPII級桿組的動力學，再分別對這三個模型進展相應參數的求解。圖1-2AB構件受力模型如上圖1-2對于曲柄AB由理論力學可以列出表達式：由運動學知識可以推得：將上述各式合并成矩陣形式有，(1-21)如圖1-3，對構件BC的約束反力推導如下，圖1-3BC構件受力模型如圖1-4，對構件BC的約束反力推導如下，圖1-4CD構件受力模型由運動學可以推導得，將上述BC構件，CD構件各式合并成矩陣形式有，=(1-22)如圖1-5對構件5進展約束反力的推導如下，圖1-5CE桿件受力模型如圖1-6對滑塊進展受力分析如下，滑塊受力模型由運動學可推，〔1-23〕二編程與仿真利用MATLAB進展仿真分析，主要包括兩個步驟：首先是編制計算所需要的函數模塊，然后利用其仿真工具箱Simulink建設仿真系統框圖，設定初始參數進展仿真分析。針對建設完成的數學模型，為了進展矩陣運算，根據以上式子編制M函數文件chengcrank.m，chengrrr.m、chengcrankdy.m、chengrrrdy.m、chengrrp.m和chengrrpdy.m如下：曲柄原動件M函數文件chengcrank.m：functiony=chengcrank(x)%%Functiontocomputetheacclerationofcrank%Inputparameters%x(1)=theta-1%x(2)=dtheta-1%x(3)=ddtheta-1%0utputparameters%y(1)=Re[ddB]%y(2)=Im[ddB]r1=0.4;ddB=[r1*x(3)*cos(x(1)+pi/2)+r1*x(2)^2*cos(x(1)+pi);r1*x(3)*sin(x(1)+pi/2)+r1*x(2)^2*sin(x(1)+pi)];y=ddB;RRRII級桿組M函數文件chengrrr.m：functiony=chengrrr(x)%functiontocomputetheaccelerationforRRRbargroup%Inputparameters%x(1)=theta-2%x(2)=theta-3%x(3)=dtheta-2%x(4)=dtheta-3%x(5)=Re[ddB]%x(6)=Im[ddB]%Outputparameters%y(1)=ddtheta-2%y(2)=ddtheta-3%y(3)=Re[ddC]%y(4)=Im[ddC]r2=1.2;r3=0.8;ReddD=0;ImddD=0;a=[r2*cos(x(1)+pi/2)-r3*cos(x(2)+pi/2);r2*sin(x(1)+pi/2)-r3*sin(x(2)+pi/2)];b=[-r2*cos(x(1)+pi)r3*cos(x(2)+pi);-r2*sin(x(1)+pi)r3*sin(x(2)+pi)]*[x(3)^2;x(4)^2]+[ReddD-x(5);ImddD-x(6)];ddth=inv(a)*b;y(1)=ddth(1);y(2)=ddth(2);y(3)=x(5)+r2*ddth(1)*cos(x(1)+pi/2)+r2*x(3)^2*cos(x(1)+pi);y(4)=x(6)+r2*ddth(1)*sin(x(1)+pi/2)+r2*x(3)^2*sin(x(1)+pi);曲柄原動件動力學M函數文件chengcrankdy.m：functiony=chengcrankdy(x)%FunctionforDyanmicanalysisofcrank%%Inputparameters%x(1)=theta-1%x(2)=dtheta-1%x(3)=ddtheta-1%x(4)=RxB%x(5)=RyB%%0utputparameters%y(1)=RxA%y(2)=RyA%y(3)=M1g=9.8;%重力加速度r1=0.4;%曲柄長度rc1=0.2;%質心離鉸鏈A的距離m1=1.2;%曲柄質量J1=0.016;%繞質心轉動慣量Fx1=0;Fy1=0;MF=0;%作用于質心的外力和外力矩ReddA=0;ImddA=0;%鉸鏈A的加速度y(1)=m1*ReddA+m1*rc1*x(3)*cos(x(1)+pi/2)+m1*rc1*x(2)^2*cos(x(1)+pi)-Fx1+x(4);y(2)=m1*ImddA+m1*rc1*x(3)*sin(x(1)+pi/2)+m1*rc1*x(2)^2*sin(x(1)+pi)-Fy1+x(5)+m1*g;y(3)=J1*x(3)-y(1)*rc1*sin(x(1))+y(2)*rc1*cos(x(1))-x(4)*(r1-rc1)*sin(x(1))+x(5)*(r1-rc1)*cos(x(1))-MF;RRRII級桿組動力學M函數文件chengrrrdy.m：functiony=chengrrrdy(x)%FunctionforDyanmicanalysisofRRRdayardgroup%Inputparameters%x(1)=theta-2%x(2)=theta-3%x(3)=dtheta-2%x(4)=dtheta-3%x(5)=ddtheta-2%x(6)=ddtheta-3%x(7)=Re[ddB]%x(8)=Im[ddB]%x(9)=Fx3%x(10)=Fy3%x(11)=M3%0utputparameters%y(1)=RxB%Y(2)=RyB%y(3)=RxC%y(4)=RyC%y(5)=RxD%y(6)=RyDg=9.8;%重力加速度r2=1.2;r3=0.8;%兩桿的長度rc2=0.6;rc3=0.4;%質心到鉸鏈B的距離%質心到鉸鏈D的距離m2=3;m3=2.2;%兩桿的質量J2=0.25;J3=0.09;%兩桿的轉動慣量ReddD=0;ImddD=0;Fx2=0;Fy2=0;M2=0;%2桿的外力和外力矩a=zeros(6);a(1,1)=1;a(1,3)=1;a(2,2)=1;a(2,4)=1;a(3,1)=rc2*sin(x(1));a(3,2)=-rc2*cos(x(1));a(3,3)=-(r2-rc2)*sin(x(1));a(3,4)=(r2-rc2)*cos(x(1));a(4,3)=-1;a(4,5)=1;a(5,4)=-1;a(5,6)=1;a(6,3)=(r3-rc3)*sin(x(2));a(6,4)=-(r3-rc3)*cos(x(2));a(6,5)=rc3*sin(x(2));a(6,6)=-rc3*cos(x(2));b=zeros(6,1);b(1,1)=m2*rc2*x(5)*cos(x(1)+pi/2)+m2*x(7)+m2*rc2*x(3)^2*cos(x(1)+pi)-Fx2;b(2,1)=m2*rc2*x(5)*sin(x(1)+pi/2)+m2*x(8)+m2*rc2*x(3)^2*sin(x(1)+pi)-Fy2+m2*g;b(3,1)=J2*x(5)-M2;b(4,1)=m3*rc3*x(6)*cos(x(2)+pi/2)+m3*ReddD+m3*rc3*x(4)^2*cos(x(2)+pi)-x(9);b(5,1)=m3*rc3*x(6)*sin(x(2)+pi/2)+m3*ImddD+m3*rc3*x(4)^2*sin(x(2)+pi)-x(10)+m3*g;b(6,1)=J3*x(6)-x(11);y=inv(a)*b;RRPII級桿組M函數文件：functiony=chengrrp(x)%functiontocomputetheaccelerationforRRPbargroup%Inputparameters%x(1)=theta-5%x(2)=dtheta-5%x(3)=Re[ddC]%x(4)=Im[ddC]%x(5)=ds%Outputparameters%y(1)=ddtheta-5%y(2)=ddsr5=1.2;th6=0;ReddD=0;ImddD=0;a=[r5*cos(x(1)+pi/2)-cos(th6);r5*sin(x(1)+pi/2)-sin(th6)];b=[-r5*cos(x(1)+pi)0;-r5*sin(x(1)+pi)0]*[x(2)^2;x(5)]+[ReddD-x(3);ImddD-x(4)];y=inv(a)*b;RRPII級桿組動力學M函數文件：functiony=chengrrpdy(x)%FunctionforDyanm5canalysisofRRPdayardgroup%Inputparameters%x(1)=theta-5%x(2)=dtheta-5%x(3)=ddtheta-5%x(4)=dds-6%x(5)=Re[ddC]%x(6)=Im[ddC]%0utputparameters%y(1)=RxC%Y(2)=RyC%y(3)=RxE%y(4)=Ry%y(5)=RF%移動副的約束反力g=9.8;%重力加速度r5=1.2;%桿的長度rc5=0.6;%質心到鉸鏈B的距離m5=3.6;m6=6;%桿、塊的質量J5=0.45;Fx5=0;Fy5=0;Fx6=1000;Fy6=0;M5=0;th6=0;a=zeros(5);a(1,1)=1;a(1,3)=1;a(2,2)=1;a(2,4)=1;a(3,1)=rc5*sin(x(1));a(3,2)=-rc5*cos(x(1));a(3,3)=-(r5-rc5)*sin(x(1));a(3,4)=(r5-rc5)*cos(x(1));a(4,3)=-1;a(4,5)=-sin(th6);a(5,4)=-1;a(5,5)=cos(th6);b=zeros(5,1);b(1,1)=m5*x(5)+m5*rc5*x(3)*cos(x(1)+pi/2)+m5*rc5*x(2)^2*cos(x(1)+pi)-Fx5;b(2,1)=m5*x(6)+m5*rc5*x(3)*sin(x(1)+pi/2)+m5*rc5*x(2)^2*sin(x(1)+pi)-Fy5+m5*g;b(3,1)=J5*x(3)-M5;b(4,1)=m6*x(4)*cos(th6)-Fx6;b(5,1)=m6*x(4)*sin(th6)-Fx6+m6*g;y=inv(a)*b;三系統仿真框圖進入MATLAB，在命令欄中鍵入Simulink進入仿真界面，根據信息傳遞的邏輯關系，建設仿真系統框圖如圖3-1.然后設定各環節的初始參數，即可以對機構進展運動學仿真分析，再利用MATLAB的plot命令根據需要繪制曲線。圖3-1四仿真的實現再設計完成仿真框圖之后，為了進展仿真還必須設定初始參數值。連桿機構桿長已經在simulink框圖中給定，如果設定初始夾角為62，=10rad/s，曲柄1作勻速轉動〔即〕，接下來要確定桿2，3的角位移和角速度，桿5的角位移和角速度，滑塊的速度?？梢岳眯疗丈椒ā苍贛ATLAB命令框中輸入M函數為rrrposi〕求得=0.3612rad/s，=1.8101rad/s，再