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《机械原理-MATLAB基于四杆机构运动分析的运用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、MATLAB软件由美国MathWorks公司于1982年推出，经过十几年的发展和竞争，现已成为国际公认的最优秀的科技应用软件之一。MATLAB提供了强大的矩阵处理和绘图功能。它主耍包括两部分内容：核心函数和工具箱。Matlab编程代码接近数学推导公式，简洁直观，与科技人员的思维方式和书写习惯相适应，操作简易，人机交互性能好，且可以方便迅速地用三维图形、图像、声音、动画等表达计算结果，拓展思路。编制相应的M函数文件。Pos.m用于求解位置、角度和角加速度。(hl为初始角度，wl为杆1角速度，其余为
2、杆长。将课本P35(i)、(ii)、(iii)式用MATLAB语言表述，即可编制为四杆机构求解函数文件pos.m。functionf=pos(thl,w1,11,12,13,14)symsx21x31x22x32x1=th1*pi/l8();x11=cos(xl);xl2=sin(x1);eql=ll*xll+12*x2l-13*x31-14;eq2=ll*xl2+12*x22-13*x32;eq3=x21A2+x22人2・1;eq4=x31A2+x32A2-l;s=solve(eq1,eq2,
3、eq3,eq4,x21,x22,x31,x32);si=double(s.x21);s2=double(s.x22);s3=double(s.x31);s4=double(s.x32);x2=(acos(sl(l,l)))/pi*180;x3=(acos(s3(l,l)))/pi*180;A=[12*s2(l,1),-I3*s4(l,1);12*s1(1,1),・13*s3(1,1)];B=[-ll*xl2;-ll*xll];w=A(w1*B);w2=w(1,l);w3=w(2,l);C=[・
4、12*w(l,l)*sl(l,l),13*w(2,l)*s3(l,l);12*w(l,l)*s2(l,l),・13*w(2,l)*s4(l,l)];D=[w(l,l);w(2,l)];E=[-ll*wl*xll;ll*wl*xl2];F=[12*s2(l,1),-I3*s4(l,1);12*sl(l,l),・13*s3(1,1)];t=F(C*D+w1*E);a2=t(l,1);a3=t(2,l);ll=cat(l,thl,wl,0);12=cat(l,x2,w2,a2);13=cat(1,x
5、3,w3,a3);f=(cat(2,l1,12,13))';subplot(2,2,1);plot(thl,w2；rJ);holdon;title(^杆2角速度分析')；subplot(2,2,2);plot(th1,a2/b-');holdon;title(‘连杆2角加速度分析')；subplot(2,2,3)；plot(th1,w3,'r-');holdon;title('连杆3角速度分析')；subplot(2,2,4);plot(thl,a3；b-');holdon;titleC连杆3角
6、加速度分析);return在MATLAB命令窗口输入命令：»thl=60;w1=pi/3;l1=20;12=30;13=40;14=45;»functionf=pos(th1,w1,11,12,13,14)即可得到theta=60°,3二pi/3时的值采用实时动画的方法编写draw.m文件：functiondw=draw(ll,12,13,14,xl,x2,x3)figure(2);th1=x1*pi/180;th2=x2*pi/l80;th3=x3*pi/180;x=0:0.001:14;pl
7、ot(x,0,,r-');axis([-25,70,-25,60]);holdonfori=():0.1:ll;s二i*cos(th1);c=i*sin(thl);plot(s,c,'b」);holdon;end;forx=0:0.1:13;s2=x*cos(th3)+14;c2=x*sin(th3);plot(s2,c2);holdon;endforx=0:0.1:12;s3=ll*cos(thl)+x*cos(th2);c3=ll*sin(th1)+x*sin(th2);plot(s3,c3
8、);holdon;endreturn代入pos.m屮所得的结果，输入命令：>>draw(ll,12,13,14,y(l,l),y(2,l),y(3,l))即可得到当前位置下的四杆图形。实例计算假设已知各杆的尺寸和杆1的初始角度thl及角速度wl,其分别为th1=60,wl=pi/3,11=25,12=40,13=50,14=60o现求在图1所示位置吋的杆2和3的角位移，角速度和角加速度及当前位置下的四杆机构图形。仅需输入：»thl=60;wl=pi/3;11=25；12=40;13=50;14=
