主要内容

Rotational Multibody Interface

R2026b

机械旋转网络与 Simscape Multibody 关节之间的接口

  • Rotational Multibody Interface block

库:
Simscape / Foundation Library / Mechanical / Multibody Interfaces

描述

Rotational Multibody Interface 模块实现了一种直观的方法,可以将具有机械旋转端口的 Simscape™ 模块与具有转动基元的 Simscape Multibody™ 关节连接起来。可连接到 Rotational Multibody Interface 模块的 Simscape 模块包括:

  • Foundation > Mechanical > Rotational Elements 库中的模块,例如 Rotational Friction 或 Rotational Damper。

  • 其他 Foundation 库中具有机械旋转端口的模块,例如 Rotational Mechanical Converter (G) 或 Rotational Mechanical Converter (IL)。

  • 附加产品中具有机械旋转端口的模块,例如 Simscape Fluids™ 库中的液压作动器。

Rotational Multibody Interface 模块会将扭矩与接口间的相对角速度匹配。您可以将其连接到任何具有转动基元的 Simscape Multibody 关节:

  1. 在关节上启用速度感应端口 w 和扭矩作动端口 t。如果关节具有多个自由度,请确保选定速度感应和扭矩作动对应于同一自由度。

  2. 将 Rotational Multibody Interface 模块的物理信号端口 w 和 t 连接到 Simscape Multibody 关节的端口 w 和 t。

  3. 将 Rotational Multibody Interface 模块的端口 C 和 R 连接到 Simscape 机械旋转网络。

Block diagram showing how to connect the Rotational Multibody Interface block

有关详细的分步说明,请参阅Connecting Simscape Networks to Simscape Multibody Joints。

Rotational Friction 和 Rotational Damper 等模块不需要位置信息,对于这些模块,基于扭矩和相对角速度的接口就足够了。其他模块(例如液压作动器)则需要其端口之间的相对位置信息。要将这些模块连接到 Simscape Multibody 关节,请执行以下操作:

  1. 使用 Rotational Multibody Interface 模块。在关节上启用速度感应端口 w 和扭矩作动端口 t,并按照上述说明连接这些端口。

  2. 此外,在关节上启用位置感应端口 q。如果关节具有多个自由度,请确保位置感应、速度感应和扭矩作动均对应于同一自由度。

  3. 在作动器模块上,通过将接口旋转参数设置为从 Multibody 关节提供输入信号来启用位置输入端口 q。将作动器模块上的位置输入端口 q 连接到 Simscape Multibody 关节的位置感应端口 q。

Block diagram showing how to connect the Rotational Multibody Interface block and pass the position information

假设和限制

对于包含 Translational Multibody Interface 或 Rotational Multibody Interface 模块的模型,建议使用 Simscape Multibody 模块来对质量和惯量进行建模。原因是 Simscape 网络需要一个接地(参考)节点,网络中的所有质量和惯量都相对于该节点加速。在 Simscape Multibody 关节中,基端坐标系和从端坐标系都可能处于加速状态。因此,连接到关节的 Simscape 网络中的质量或惯量可能没有正确的惯量参考系。

示例

端口

输入

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物理信号输入端口,该端口接受来自关节基元的相对角速度感应输出。将此端口连接到 Simscape Multibody 关节的速度感应端口 w。

输出

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物理信号输出端口,该端口为关节基元提供扭矩作动输入。将此端口连接到 Simscape Multibody 关节的扭矩作动端口 t。

守恒

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机械旋转守恒端口,该端口与关节基元具有相同的扭矩和相对角速度。将此端口连接到机械旋转网络中其他模块的端口 R。

机械旋转守恒端口,该端口与关节基元具有相同的扭矩和相对角速度。将此端口连接到机械旋转网络中其他模块的端口 C。

扩展功能

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C/C++ 代码生成
使用 Simulink® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。

版本历史记录

在 R2021a 中推出