机械原理第三章作业315Word文档格式.docx
- 文档编号:21789859
- 上传时间:2023-02-01
- 格式:DOCX
- 页数:17
- 大小:168.36KB
机械原理第三章作业315Word文档格式.docx
《机械原理第三章作业315Word文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《机械原理第三章作业315Word文档格式.docx(17页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
%Outputparameters
%y
(1)=lA
%y
(2)=theta-2
%y(3)=theta-3
%y(4)=theta-4
theta2=x
(2);
theta3=x(3);
theta4=x(4);
lA=x(10)
epsilon=1.0E-6;
f=[x(6)*cos(theta2)-x(7)*cos(theta3)-x(8)*cos(pi+theta4)+x(5)...
*cos(x
(1)+pi)-x(9);
x(6)*sin(theta2)-x(7)*sin(theta3)-x(8)*sin(theta4+pi)+...
x(5)*sin(x
(1)+pi);
-x(11)*cos(theta4)+lA*cos(x
(1))-x(9);
-x(11)*sin(theta4)+lA*sin(x
(1))];
whilenorm(f)>
epsilon
J=[0-x(6)*sin(theta2)x(7)*sin(theta3)-x(8)*sin(theta4);
0x(6)*cos(theta2)-x(7)*cos(theta3)x(8)*cos(theta4);
cos(x
(1))00x(11)*sin(theta4);
sin(x
(1))00-x(11)*cos(theta4)];
dth=inv(J)*(-1.0*f);
lA=lA+dth
(1);
theta2=theta2+dth
(2);
theta3=theta3+dth(3);
theta4=theta4+dth(4);
f=[x(6)*cos(theta2)-x(7)*cos(theta3)-x(8)*cos(pi+theta4)+x(5)...
norm(f);
end;
y
(1)=lA;
y
(2)=theta2;
y(3)=theta3;
y(4)=theta4;
再进行数据输入,运行程序进行运算。
这里我们根据上面分析的θ1的极限位置取θ1的范围为40°
~55°
并均分成15个元素:
clc
clear
x1=linspace(40*pi/180,55*pi/180,15);
%linspace(a,b,n)在区间[a,b]中均匀取n个点
x=zeros(length(x1),118);
%length是求某一矩阵所有维的最大长度
forn=1:
15
x(n,:
)=[x1(:
n)pi/68*pi/92*pi/340507535707560];
end
p=zeros(length(x1),4);
fork=1:
y=rrrposi(x(k,:
));
p(k,:
)=y;
>
p
p=
93.31490.71632.54551.5461
91.30710.70452.56171.5902
89.23870.69292.57861.6347
87.10760.68152.59631.6796
84.91130.67032.61471.7250
82.64630.65922.63391.7709
80.30860.64822.65391.8174
77.89310.63722.67471.8646
75.39300.62632.69651.9126
72.79980.61542.71921.9616
70.10190.60432.74312.0118
67.28330.59302.76832.0635
64.32170.58122.79502.1169
61.18350.56872.82372.1728
57.81530.55512.85492.2319
输出的P、矩阵的第二列到第四列分别是θ2、θ3、θ4的值,第一列是AF杆的长度L1’。
第二步进行速度计算:
根据速度方程式编写如下rrrvel.m函数:
functiony=rrrvel(x)
%x
(2)=theta-2
%x(3)=theta-3
%x(4)=theta-4
%x(5)=dtheta-1
%x(6)=l1
%x(7)=l2
%x(8)=l3
%x(9)=l4
%x(10)=l6
%x(11)=lA
%x(12)=lB
%Outoutparameters
%y
(1)=V
%y
(2)=dtheta-2
%y(3)=dtheta-3
%y(4)=dtheta-4
A=[-x(7)*sin(x
(2))x(8)*sin(x(3))x(9)*sin(pi+x(4))0;
x(7)*cos(x
(2))-x(8)*cos(x(3))-x(9)*cos(x(4)+pi)0;
00x(12)*sin(x(4))cos(x
(1));
00-x(12)*cos(x(4))sin(x
(1))];
B=[x(6)*sin(x
(1)+pi);
-x(6)*cos(x
(1)+pi);
x(11)*sin(x
(1));
-x(11)*cos(x
(1))]*x(5);
y=inv(A)*B;
根据第一步得到的数据进行数据输入,运行程序计算各速度值。
程序如下:
x2=[x1'
p(:
2)p(:
3)p(:
4)10*ones(15,1)40*ones(15,1)50*ones(15,1)...
75*ones(15,1)35*ones(15,1)70*ones(15,1)p(:
1)60*ones(15,1)];
q=zeros(4,15);
form=1:
y2=rrrvel(x2(m,:
q(:
m)=y2;
q=
1.0e+003*
Columns1through8
-0.0064-0.0062-0.0061-0.0061-0.0060-0.0059-0.0059-0.0058
0.00850.00890.00920.00960.01010.01050.01090.0114
0.02350.02370.02390.02410.02440.02470.02500.0255
-1.0578-1.0897-1.1226-1.1568-1.1926-1.2302-1.2704-1.3137
Columns9through15
-0.0058-0.0059-0.0060-0.0062-0.0065-0.0069-0.0078
0.01190.01250.01310.01390.01480.01590.0175
0.02590.02650.02720.02810.02920.03060.0327
-1.3610-1.4136-1.4734-1.5431-1.6273-1.7337-1.8767
程序运行得到q矩阵,第一行到第三行分别是a2、a3、a4的值,第四行是杆AF上滑块运动的速度,即F点的速度。
第三步进行加速度计算:
编写加速度计算函数rrra.m:
functiony=rrra(x)
%x
(1)=th1
%x
(2)=th2
%x(3)=th3
%x(4)=th4
%x(5)=dth1
%x(6)=dth2
%x(7)=dth3
%x(8)=dth4
%x(9)=r1
%x(11)=r3
%x(12)=r4
%x(13)=r6
%x(14)=lA
%x(15)=lB
%x(16)=V
%y
(1)=ddth2
%y
(2)=ddth3
%y(3)=ddth4
%y(4)=a
A=[-x(10)*sin(x
(2))x(11)*sin(x(3))-x(14)*sin(x(4))0;
x(10)*cos(x
(2))-x(11)*cos(x(3))x(14)*cos(x(4))0;
00x(15)*sin(x(4))cos(x
(1));
00-x(15)*cos(x(4))sin(x
(1))];
B=[-x(10)*x(6)*cos(x
(2))x(11)*x(7)*cos(x(3))-x(12)*x(8)*cos(x(4))0;
-x(10)*x(6)*sin(x
(2))-x(11)*x(7)*sin(x(3))-x(12)*x(8)*sin(x(4))0;
00x(15)*x(8)*cos(x(4))-x(5)*sin(x
(1));
00x(15)*x(8)*sin(x(4))x(5)*cos(x
(1))];
C=[x(6);
x(7);
x(8);
x(16)];
D=[x(9)*x(5)*cos(x
(1));
x(9)*x(5)*sin(x
(1));
x(14)*x(5)*cos(x
(1))+x(16)*sin(x
(1));
x(14)*x(5)*sin(x
(1))-x(16)*cos(x
(1))];
y=inv(A)*D-inv(A)*B*C;
根据第一步和第二步输入数据,运行程序得到各加速度的值:
x3=[x1'
4)10*ones(15,1)q(1,:
)'
q(2,:
q(3,:
...
40*ones(15,1)50*ones(15,1)75*ones(15,1)35*ones(15,1)70*ones(15,1)p(:
1)...
60*ones(15,1)q(4,:
];
f=zeros(4,15);
y3=rrra(x3(m,:
f(:
m)=y3;
f
f=
1.0e+005*
Columns1through8
-0.0038-0.0040-0.0042-0.0044-0.0047-0.0050-0.0054-0.0058
0.00600.00640.00680.00720.00770.00830.00890.0097
0.00330.00360.00390.00420.00460.00500.00560.0062
-0.3601-0.3723-0.3866-0.4033-0.4231-0.4468-0.4755-0.5107
Columns9through15
-0.0064-0.0071-0.0081-0.0094-0.0112-0.0139-0.0185
0.01060.01170.01310.01500.01760.02140.0276
0.00700.00800.00930.01100.01340.01710.0231
-0.5548-0.6111-0.6851-0.7857-0.9290-1.1462-1.5071
接下来计算C点在θ1=55°
,w1=10rad/s时的速度,加速度:
Vx=40*10*sin(55)-50*q(1,10)*sin(p(10,2));
Vy=40*10*cos(55)+50*q(1,10)*cos(p(10,2));
ax=100*40*cos(50)-q(1,10)^2*50*cos(p(10,2))-f(1,10)*50*sin(p(10,2));
ay=100*40*cos(50)-q(1,10)^2*50*cos(p(10,2))-f(1,10)*50*sin(p(10,2));
输出结果:
Vx=-230.2208;
Vy=-231.1533;
ax=2.3069e+004;
ay=2.3069e+004;
表1各构件的位置、速度和加速度
θ1
θ2
θ3
θ4
L1’
W2
W3
W4
V
a2
al
rad
mm
rad/s
mm/s
x10^3
rad/s^2
x10^3
mm/s^2
x10^5
0.6981
0.7168
0.7355
0.7542
0.7729
0.7916
0.8103
0.8290
0.8477
0.8664
0.8851
0.9038
0.9225
0.9412
0.9599
0.7163
0.7045
0.6929
0.6815
0.6703
0.6592
0.6482
0.6372
0.6263
0.6154
0.6043
0.5930
0.5812
0.5687
0.5551
2.5455
2.5617
2.5786
2.5963
2.6147
2.6339
2.6539
2.6747
2.6965
2.7192
2.7431
2.7683
2.7950
2.8237
2.8549
1.5461
1.5902
1.6347
1.6796
1.7250
1.7709
1.8174
1.8646
1.9126
1.9616
2.0118
2.0635
2.1169
2.1728
2.2319
93.3149
91.3071
89.2387
87.1076
84.9113
82.6463
80.3086
77.8931
75.3930
72.7998
70.1019
67.2833
64.3217
61.1835
57.8153
-6.3578
-6.2487
-6.1469
-6.0541
-5.9726
-5.9054
-5.8561
-5.8299
-5.8340
-5.8786
-5.9789
-6.1587
-6.4572
-6.9440
-7.7555
8.4725
8.8575
9.2469
9.6433
10.0502
10.4720
10.9145
11.3856
11.8957
12.4601
13.1005
13.8507
14.7646
15.9364
17.5470
23.5099
23.6948
23.9018
24.1350
24.3994
24.7013
25.0491
25.4538
25.9305
26.5003
27.1937
28.0569
29.1637
30.6408
32.7288
-1.0578
-1.0897
-1.1226
-1.1568
-1.1926
-1.2302
-1.2704
-1.3137
-1.3610
-1.4136
-1.4734
-1.5431
-1.6273
-1.7337
-1.8767
-0.3790
-0.3960
-0.4156
-0.4386
-0.4656
-0.4976
-0.5361
-0.5829
-0.6409
-0.7144
-0.8099
-0.9386
-1.1206
-1.3948
-1.8491
0.6037
0.6395
0.6788
0.7225
0.7715
0.8274
0.8919
0.9677
1.0587
1.1707
1.3128
1.4999
1.7586
2.1406
2.7600
0.3334
0.3590
0.3879
0.4210
0.4592
0.5038
0.5567
0.6205
0.6989
0.7976
0.9255
1.0976
1.3402
1.7052
2.3084
-0.3601
-0.3723
-0.3866
-0.4033
-0.4231
-0.4468
-0.4755
-0.5107
-0.5548
-0.6111
-0.6851
-0.7857
-0.9290
-1.1462
-1.5071
接下来输出图像:
角位置图像,程序如下
plot(x1,p(:
2),'
--'
x1,p(:
3),'
:
'
4),'
*'
)
title('
角位置'
);
xlabel('
\theta1/rad'
ylabel('
\theta2、\theta3、\theta4/rad'
输出图像如图:
AF长度图像,程序如下:
1))
L1'
/mm'
输出图像如下:
角速度:
plot(x1,q(1,:
),'
x1,q(2,:
x1,q(3,:
W1rad/s'
W2、W3、W4rad/S'
角速度'
F点速度:
plot(x1,q(4,:
))
Vmm/s'
F点速度'
角加速度:
plot(x1,f(1,:
x1,f(2,:
x1,f(3,:
\alpha2、\alpha3、\alpha4rad/S^2'
角加速度'
F点的加速度:
plot(x1,f(4,:
amm/s^2'
F点的加速度'
任务分配:
1.收集资料:
严日明刘德亭
2.计算分析:
严日明
3.编程:
4.编辑工作:
刘德亭
5.校核:
参考文献
【1】孙恒,陈作模.机械原理【M】.7版.北京:
高等教育出版社,2006
【2】曲秀全.基于MATLAB/Simulink平面连杆机构的动态仿真.黑龙江:
哈尔滨工业大学出版社,2007
【3】高会生,李新叶,胡志奇译.MATLAB原理与工程应用.2版.北京:
电子工业出版社,2006
【4】贺超英.MATLAB应用与实验教程.北京:
电子工业出版社,2010
【5】王宏.MATLAB6.5及其在信号处理中的应用.北京:
清华大学出版社,2004
【6】同济大学数学系.线性代数.北京:
高等教育出版社,2009
【7】同济大学数学系.高等数学.北京:
高等教育出版社,2008
【8】雷培,刘云霞.基于MATLAB的四连杆机构运动分析.机械工程与自动化.2009年4月,第2期
【9】李团结,贾建援,胡雪梅.机械工程中两类非线性方程组的完全解.西安电子科技大学学报(自然科学版)2005年2月,第32卷,第1期
【10】董长虹,余海啸.MATLAB接口技术与应用.北京:
国防工业出版社,2004
【11】周品,何正风.MATLAB数值分析.北京:
机械工业出版社,2009
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 机械 原理 第三 作业 315