中南大学matlab实践16题01.pdf

分析

四杆连杆机构的运动方向由X和Y方向的长度关系确定为：

从

上述两种方程中消除错误！未找到引用源。，便可化成一个只包括错误！未找到引用源。和

错误！未找到引用源。的方程，给定错误！未找到引用源。，可求出满足此方程的错误！未

找到引用源。。

由（2）得

将（1）式中的错误！未找到引用源。得出

在错误！未找到引用源。给定时，求能使f(错误！未找到引用源。)=0的错误！未找到引用

源。值，然后，错误！未找到引用源。就可以由（3）式求得，

为了求能使f=0的错误！未找到引用源。的值，可调用Matlab中的fzero函数。为此，要

把f=f(错误！未找到引用源。)单独定义为一个Matlab函数ex417f.m，在主程序中要调用它。

为了把长度参数传给子程序，在主程序和子程序中都加了全局变量语句（global），全局变量

容易造成程序的混乱，要特别小心，在复杂的程序中应尽量避免。

求得错误！未找到引用源。，错误！未找到引用源。和错误！未找到引用源。后，就不难根

据杆1的角速度求初杆3的角速度，其方法有以下两种：

（1）求瞬时速度，这是通常理论力学的解法，其依据就是杆2两端点a和b的速度沿杆方

向的分量相等，通过三角关系，有

（2）求运动全过程的角位置、角速度和角函数式，加速度曲线，这只有借助于计算工具才

能做

到，因为用手工算一个点就不胜其烦，算几十个点是很难想象的，而由Matlab编程调用fzero

要求给出一个近似猜测值，若连续算几十个点，前一个解就可作为后一个解的猜测值，从而

带来方便。下面分别提供ex714a.m和ex714b.m两个程序来表述这两种方法，他们所要调

用的函数程序命名为ex714f.m。

流程图

开始

输入基线及三根杆的长度建立m文件ex714f.m

i=2:181;

输入杆1角速度

th1=theta(i);

theta3(i)=fzero(‘ex714.m,the

ta3(i-1));

对应于theta1最小值处的

theta3的近似值

fzero函数求theta3的初始

输出值

再次调用fzero函数计算

每个i对应的theta3.

画图

结束

Matlab程序

1.主程序ex714a.m

globalL0L1L2L3th1

L0=20,L1=8,L2=25,L3=20;%输入基线及3根杆的长度L1、L2、L3

theta1=input(‘当前角theta1=’);

theta3=input(‘对应于theta1的theta3近似值=’);

th1=theta1;theta3=fzero(‘ex714f’,theta3);%求当前角输出角theta3

theta2=asin((L3*sin(theta3)-L1*sin(theta1))/L2);

w1=input(‘w1=’);

w3=L1*w1*cos(pi/2-theta1+theta2)/(L3*cos(theta3-pi/2-theta2))

2.主程序ex714b.m

globalL0L1L2L3th1

L0=20,L1=8,L2=25,L3=