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3-D Multibody System Statistics

このノードは、Simscape™ Multibody™ Second Generation ライブラリのブロックに関連付けられているすべての物理ネットワークから生成された集約統計を表します。

各統計はこれらのブロックのトポロジ的に区別可能な各物理ネットワークから別々に生成された後に集約されて、単一統計として表示されます。

表示される統計は以下のとおりです。

  • Number of rigidly connected components (excluding ground) — この統計は、機械システムにある剛性コンポーネントの数を提供します。剛性コンポーネントは、モデル内の剛体やラーメンを表す、剛結合されたブロックのサブセットです。これらのサブセットは、通常 Body Elements ライブラリのブロックと Rigid Transform ブロックを含んでいます。

    剛性コンポーネント内の剛結合には Rigid Transform ブロックを含めることができますが、Weld Joint ブロックは使用できません。Rigid Transform ブロックは同じ剛性コンポーネント内のブロック間で剛結合を与えます。Weld Joint ブロックは、すべてのジョイント ブロックと同様、異なる剛性コンポーネントにあるブロック間の接続を与えます。

    この統計には、World Frame ブロックに剛結合されている剛性コンポーネントの数は含まれていません。

  • Number of joints (total) — この統計は、機械システムにあるジョイントの総数を与えます。この数は、3 種類のジョイント (明示的なツリー ジョイント、切断されたジョイントおよび暗黙的な 6-DOF ジョイント) の和になります。詳細は、これらのジョイントの統計に関する説明を参照してください。

    運動学グラフはモデルのトポロジを理解する実用的な手段を提供します。このグラフは接続された無向グラフで、各頂点は剛性コンポーネントに、各エッジはジョイントに対応しています。ジョイントの総数はグラフ内のエッジの総数と等しくなります。

    運動学ツリーは運動学グラフのスパニング ツリー (全域木) で、閉ループがエッジの 1 つを切断することで開かれています。運動学グラフに閉ループがない場合は、運動学グラフは運動学ツリーと同じになります。

  • Number of explicit tree joints — この統計は、機械システムの運動学ツリーにある、明示的なジョイント ブロックに対応するジョイントの数を与えます。各ツリー ジョイントは運動学ツリーのエッジに対応します。明示的なツリー ジョイントの数には、運動学ツリーを生成するために運動学グラフから切断されたジョイントの数は含まれていません。

    運動学グラフと運動学ツリーについての詳細は、[Number of joints (total)] の統計に関する説明を参照してください。

  • Number of implicit 6-DOF tree joints — この統計は、機械システムの運動学ツリーにある、明示的なジョイント ブロックに対応しない 6-DOF ジョイントの数を与えます。モデルの運動学グラフが完全に接続されていない場合、Simscape Multibody によって暗黙的な 6-DOF ジョイントが追加されます。これらの暗黙的なジョイントは、グラフを完全に接続するために必要なエッジを追加して、グラフの以前切断された部分を接地体に接続します。暗黙的なジョイントは常にツリー ジョイントで、ループは形成しません。

    運動学グラフと運動学ツリーについての詳細は、[Number of joints (total)] の統計に関する説明を参照してください。

  • Number of cut joints — この統計は、関連する運動学ツリーを生成するために機械システムの運動学ツリーから切断されたジョイントの数を与えます。切断されたジョイントの数は運動学グラフ内の閉ループの数と等しくなります。

    運動学グラフと運動学ツリーについての詳細は、[Number of joints (total)] の統計に関する説明を参照してください。

  • Number of constraints — この統計は、機械システム内の拘束ブロックの総数を与えます。

  • Number of tree degrees of freedom — この統計は、機械システムの運動学ツリーの自由度の総数を与えます。この数は、ツリー ジョイントで与えられるすべての自由度の和と等しくなります。この数には、切断されたジョイントに関連する自由度は含まれません。

    運動学グラフと運動学ツリーについての詳細は、[Number of joints (total)] の統計に関する説明を参照してください。

  • Number of position constraint equations (total) — この統計は、機械システムに対して位置の拘束を課すスカラー方程式の数を与えます。これらの拘束方程式は、Constraint ブロックと Joint ブロックの 2 種類のブロックから生じます。Joint ブロックは、ジョイントが運動学ツリーから切断された場合にのみ拘束方程式に寄与します。切断されたジョイントが寄与する位置の拘束方程式の数は、6 からこのジョイントが提供する自由度を引いた数になります。

    運動学グラフと運動学ツリーについての詳細は、[Number of joints (total)] の統計に関する説明を参照してください。

  • Number of position constraint equations (non-redundant) — この統計は、モデルに関連する固有の位置拘束方程式の数を与えます。この数は、位置の拘束方程式の総数以下になります。これらの 2 つの数の差は冗長な位置の拘束方程式の数で、固有の位置拘束方程式が満たされる場合は冗長的な位置拘束方程式も満たされます。Simscape Multibody ではシミュレーションのパフォーマンスを改善するために、冗長な式を削除しようとします。

  • Number of mechanism degrees of freedom (minimum) — この統計は、機械システムの自由度の下限を与えます。ツリーの自由度の数と非冗長な位置拘束方程式の数の差と等しくなります。Simscape Multibody で位置拘束方程式を検出できない場合、実際の自由度の数はこの下限を超えることもあります。

    一部の位置拘束方程式は特定の構成でのみ冗長になります。シミュレーション中に方程式が冗長になる場合、モデルの実際の自由度の数は変化することがあります。ただし、この場合でも、自由度の数はこの統計で与えられる下限以上でなければなりません。

  • State vector size — この統計は、機械システムの状態ベクトルのスカラー値の数を与えます。

  • Average kinematic loop length — この統計は、運動学グラフの閉ループにおけるエッジ (または頂点と等価) の平均数を与えます。平均数は、グラフ内のすべてのループから計算されます。グラフに運動学ループがない場合は、この数はゼロになります。

    運動学グラフと運動学ツリーについての詳細は、[Number of joints (total)] の統計に関する説明を参照してください。

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