基于Simulink的运动仿真在机械原理课程设计中的应用

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基于Simulink的运动仿真在机械原理课程设计中的应用基于 S i mu l i n k的运动仿真在机械
原理课程设计 中的应用
吴 斌
( 上海应用技术学院 机械工程学院， 上海， 2 0 0 2 3 5 )
摘要： 在机械原理课程设计中， 通常需要进行机构的运动分析计算。以六杆机构为例建立了
闭环矢量方程， 介绍了仿真初始条件的确定， 并基于Ma t l a b / S i mu l i n k对其进行了运动学仿真，
得到六杆机构的运动参数以及滑块的速度、 加速度。仿真过程简单， 改变了传统的图解法设
计 ， 为机械原理课程设计的改进提供 了-种新的思路 。
关键词： 机械原理； 连杆机构； 运动仿真；
中图分类号： T H 1 3 2 . 4 1 3 文献标识码： A
Th e Ap p l i c a t i o n o f Mo t i o n Si mul a t i o n o f Li n ka g e Me c ha n i s m Ba s e d
o n Si mu l i n k i n Me c h a n i c a l Pr i n c i p l e
WU Bi n
( S c h o o l o f Me c h a n i c a l En g i n e e r i n g ， S h a n g h a i I n s t i t u t e o f Te c h n o l o g y； S h a n g h a i 2 0 0 2 3 5， Ch i n a )
Abs t r ac t ： I n t h e p r o c e s s o f t he me c ha ni c a l p r i nc i pl e c o u r s e d e s i gn i ng， i t u s u a l l y t ak e s a n a l y s i s a n d c a c u-
l a t i o n o f t h e k i n e ma t i c s . Ta k i n g s i x- b a r a s a n e x a mpl e， a c l o s e d - l o o p ve c t o r e q u a t i o n wa s e s t ab l i s h e d， a
wa y t o d et e r mi ne t h e i ni t i a l c o nd i t i o ns f o r s i mu l a t i o n wa s i nt r o d u c ed. Ki n e ma t i c s s i mu l a t i o n b a s ed o n
Ma t l a b / S i mu l i n k wa s c a r r i e d o u t . S i x - b a r Me c h a n i s m k i n e ma t i c p a r a me t e r s a n d t h e s l i d e r v e l o c i t y a n d
a c c e l e r a t i o n we r e a c h i e v e d . T h e s i mu l a t i o n p r o c e s s i s s i mp l e ， wh i c h o n l y n e e d s j u n i o r c o l l e g e k n o wl -
e d ge； a n d p r o vi d e s a me t h o d f o r t h e me c h a ni s m a n a l y t i c a l d e s i gn.
Ke y wor ds：mec h a ni c a l p r i nc i pl e；l i n ka g e me c h a n i s m ；ki ne ma t i c s s i mul a t i o n；s i mul i nk
机构运动仿真的含义是指利用计算机仿真
软件包在所计时间域 内反复求解机构运动约束
方程， 以此确定机构在连续运动过程中各个构
件的速度和加速度。运动仿真对于机械设计、
分析、 优 化等 问题 的研 究起 着重 要 的作用。
Ma t l a b / S i mu l i n k具有强大的仿真功能， 且操作简
单， 易学易用， 所需理论知识并不高深， 非常适
合大学低年级学生使用。在机械原理课程设计
这-环节上， 利用此仿真方法与以往的设计结
果进行比较， 因采用数学格式编程、 参数无需定
义等优点， 避免了学生头痛的程序问题， 使课程
设计回归到设计本身， 大大提高了设计效率和
学生的学习兴趣， 培养 了学生运用现代化的手
段解决设计问题的能力。