matlAB,SIMULINK联合仿真经典的例子.docVIP

数控螺旋面钻头尖刃磨机的机构仿真 一、原理 图1二并联杆数控螺旋面钻头尖刃磨机床示意图 图2 二并联杆数控螺旋面钻头尖刃磨机床刃磨原理图 重要假设条件： 二并联杆数控螺旋面钻头尖刃磨机床是通过两组并联杆（2，a和3，b）保证动平台4只在空间中做水平运动，而没有翻转运动。每一组并联杆是由空间相互平行的4根杆件组成，由于组内各杆件受力相同，所以将其简化成平面机构如图2。构件a，b是保证动平台4只做水平运动的辅助平行杆，所以可以假设将机构中杆件a，b省略，而动平台4只做水平移动，没有翻转运动，也就是4相对于地面的夹角θ4恒等于0。 直线电机的次子有两个（1和5）但是在加工过程中并不是两者同时运动，所以假设5与导轨固联。 假设机床在工作过程中动平台4只受到树直向上的恒力作用，且作用在其中心位置。 基于以上假设机床平面结构示意图如图3。 图3二并联杆数控螺旋面钻头尖刃磨机床简化机构平面结构示意图 二、建立仿真方程 C2=cos(θ2) S2=sin(θ2) C3=cos(θ3) S3=sin(θ3) 力方程（分别对各个杆件进行受力分析） 对动平台4：受力分析如图4 图4动平台4的受力分析 对并联杆2：受力分析如图5 图5并联杆2的受力分析 对直线电机滑块1：受力分析如图6 图6直线电机滑块1的受力分析 对并联杆3：受力分析如图7 图7并联杆3的受力分析 闭环矢量运动方程（矢量图如图8） 图8 闭环矢量图 矢量方程为：R1+R2=R3+R4 将上述矢量方程分解为x和y方向，并分别对方程两边对时间t求两次导数得： r1_dot_dot+r2*α2*S2+r2*w2^2*C2=r3*α3*S3+r3*w3^2*C3 （12） r2*α2*C2-r2*w2^2*S2=r3*α3*C3-r3*w3^2*S3 （13） 质心加速度的矢量方程 矢量关系： Ac3=Rc3_dot_dot Ac4=R3_dot_dot+ Rc4_dot_dot Ac2=R3_dot_dot+ R4_dot_dot+ Rc2_dot_dot (_dot_dot表示对时间求两次导数) 将上述三个矢量方程分别分解为x和y 方向，则它们等效为以下六个方程； Ac3x=-rc3*w3^2*C3-rc3*α3*S3 (14) Ac3y=-rc3*w3^2*S3+rc3*α3*C3 (15) Ac4x=-r3*w3^2*C3-r3*α3*S3 (16) Ac4y=-r3*w3^2*S3+r3*α3*C3 (17) Ac2x=-r3*w3^2*C3-r3*α3*S3-rc2*w2^2*C2-rc2*α2*S2 (18) Ac2y=-r3*w3^2*S3+r3*α3*C3-rc2*w2^2*S2+rc2*α2*C2 (19) 力未知量为： F12x,F12y,F24x,F24y,F43x,F43y,F13x,F13y,Fy,Fm 引入的加速度有： α2，α3，r1_dot_dot，Ac3x，Ac3y，Ac4x，Ac4y，Ac2x，Ac2y 三、系统方程的组装 将所有19个方程组装成矩阵形式 四、初始条件的设定 假设图3位置就是初始位置。由于θ2+θ3=180度（3.14弧度），所以积分器初始