RRR—PRP六杆机构的Simulink运动学仿真.doc

RRRPRP六杆机构的Simulink运动学仿真题目：由原动件(曲柄1)和1个RRR杆组、PRP杆组所组成的RRRPRP六杆机构，各构件的尺寸为r1=140mm，r2=420mm，r3=420mm，ReD=420mm，LmD=0mm，ReA=0mm，LmA=420mm.，OK=180 mm复数向量坐标如下图1所示，构件l以等角速度10 rads逆时针方向回转，试求构件5和构件6的加速度、速度和位移。图1RRRPRP六杆机构MATLAB版本为7.11.0.584 (R2010b)1、 将机构进行拆杆组分解曲柄AB+第一个RRR杆组（BCD）+第二个PRP杆组（EFG）2、确定初始条件 首先对机构ABCD部分进行初始位移、速度分析：在MATLAB中建立位移函数 function y=rrrposi1(x) ，来确定机构各杆件的位移。确定杆1 的角位移为45，估计杆2、3角位移分别为0，81。在MATLAB中执行： x1=45*pi/180 0*pi/180 81*pi/180 140 420 420 420 420 ; y1=rrrposi1(x1)y1 = -0.259269450610624 1.367111049465176从而得知杆1的初始角位移= 45 即 0.785398163397448；杆2的初始角位移= -14.855045276664304 即 -0.259269450610624； 杆3的初始角位移= 78.329693260055336 即 1.367111049465176；在此基础上，结合曲柄1的角速度10 rad/s及各个构件长度，求解ABCD部分初始速度，创建速度函数function y=rrrvel(x) 。则输入参数为： x2=45*pi/180 y1(1) y1(2) 10 140 420 420 ; y2=rrrvel(x2)y2 =-1.834352636620214 2.886984215567561即杆2的初始角速度=-1.834352636620214；杆3的初始角速度=2.886984215567561；对机构EFG部分进行初始位移、速度分析:构件5的位移：s5=(0.18-0.14*cos(45*pi/180)/cos(-y1(1)s5 = 0.083806056003369即构件5的位移s5= 0.083806056003369构件6的位移：s6=0.42+0.14*sin(45*pi/180)-(0.18-0.14*cos(45*pi/180)*tan(-y1(1)s6 = 0.497509214688385即构件6的位移s6= 0.497509214688385通过SolidWorks 2009 软件建立平面机构来分析速度 构件5的速度：v5=-y2(1)*0.72475802426v5 = 1.329461792712988v55=v5*sin(50.73886275*pi/180)v55 = 1.029361907794855v555=v55/cos(y1(1)*pi/180)v555 = 1.064955345590595即构件5的速度ds5= 1.064955345590595构件6的速度：v6=v5*sin(24.40609198*pi/180)v6 = 0.549335282591239v66=0.549335282591239/cos(y1(1)*pi/180)v66 = 0.568330284312065 即构件6的速度ds6= 0.5683302843120653、建立Simulink仿真模型图2 RRRPRP六杆机构Simulink仿真模型RRRPRP六杆机构Simulink仿真模型如上图2所示，共有3个MATLAB函数模块。crank.m函数模块的输入参数为曲柄AB的角位移、角速度和角加速度，输出参数曲柄端部(转动副B)的加速度的水平分量和垂直分量。RRRkim函数模块的输入参数为构件2（BC）和构件3（CD）的角位移、角速度和转动副B的加速度。PRPkim函数模块的输入参数为构件5和构件6的长度、位移和速度，构件2的角位移、角速度和角加速度和转动副B的加速度。长度单位设置为m，角度单位为rad。设置仿真时间为1.4s,求解器选用ode45，步长选用变步长。主要初值设置为：构件1长度r1=0.14构件2长度r2=0.42构件3长度r3=0.42构件i长度ri=0构件j长度rj=0构件1角位移theta-1= 0.785398163397448构件1角速度dtheta-1= 10构件2角位移theta-2= -0.259269450610624构件2角速度dtheta-2= -1.834352636620214构件3角位移theta-3=1.367111049465176构件3角速度dtheta-3= 2.886984215567561构件6角位移theta-s6= 1.570796326794897构件5角位移s5= 0.083806056003369构件5角速度ds5= 1.064955345590595构件6位移s6= 0.497509214688385构件6速度d6= 0.5683302843120654、RRR-PRP六杆机构MATLAB仿真结果 在MAYLAB中执行 subplot(3,2,1); plot(tout,simout(:,4) subplot(3,2,2); plot(tout,simout(:,1) subplot(3,2,3); plot(tout,simout(:,3)subplot(3,2,4); plot(tout,simout(:,2) subplot(3,2,5