Translational Multibody Interface

機械並進ネットワークと Simscape Multibody ジョイントの間のインターフェイス

R2021a 以降

ライブラリ:
Simscape / Foundation Library / Mechanical / Multibody Interfaces

説明

Translational Multibody Interface ブロックは、機械並進端子をもつ Simscape™ ブロックと直進プリミティブをもつ Simscape Multibody™ ジョイントを接続する直観的な方法を実装します。Translational Multibody Interface ブロックに接続できる Simscape ブロックには次が含まれます。

Foundation、Mechanical、Translational Elements ライブラリの Translational Friction や Translational Damper などのブロック。
その他の Foundation ライブラリの Translational Mechanical Converter (G) や Translational Mechanical Converter (IL) などの機械並進端子をもつブロック。
Simscape Fluids™ ライブラリの油圧アクチュエータなど、アドオン製品の機械並進端子をもつブロック。

Translational Multibody Interface ブロックは、インターフェイス全体の力と相対速度を一致させます。直進プリミティブをもつ任意の Simscape Multibody のジョイントに、これを接続できます。

ジョイントの速度検出端子 [v] と作動力端子 [f] を有効にします。ジョイントに複数の自由度がある場合は、選択した速度検出と作動力を必ず同じ自由度に対応させます。
Translational Multibody Interface ブロックの物理量信号端子 [v] および [f] を Simscape Multibody ジョイントの端子 [v] および [f] に接続します。
Translational Multibody Interface ブロックの端子 [C] および [R] を Simscape 機械並進ネットワークに接続します。

Block diagram showing how to connect the Translational Multibody Interface block

詳しい手順については、Simscape ネットワークと Simscape Multibody のジョイントとの接続を参照してください。

Translational Friction や Translational Damper などのブロックには位置情報が不要であり、これらのブロックには力と角速度に基づくインターフェイスで十分です。油圧アクチュエータのような他のブロックでは、それらの端子間の相対位置に関する情報が必要です。これらのブロックを Simscape Multibody のジョイントに接続するには、次を行います。

Translational Multibody Interface ブロックを使用します。ジョイントの速度検出端子 [v] と作動力端子 [f] を有効にし、それらの端子を上記のように接続します。
さらに、ジョイントの位置検出端子 [p] を有効にします。ジョイントに複数の自由度がある場合は、位置検出、速度検出、および作動力のすべてを必ず同じ自由度に対応させます。
アクチュエータブロックで、[インターフェイスの変位] パラメーターを [Multibody のジョイントから入力信号を提供] に設定して、位置入力端子 [p] を有効にします。アクチュエータブロックの位置入力端子 [p] を Simscape Multibody ジョイントの位置検出端子 [p] に接続します。

Block diagram showing how to connect the Translational Multibody Interface block and pass the position information

仮定と制限

Translational Multibody Interface ブロックまたは Rotational Multibody Interface ブロックを含むモデルでは、Simscape Multibody ブロックを使用して質量と慣性をモデル化することを推奨します。この理由は、Simscape ネットワークには、そのネットワーク内のすべての質量と慣性の加速基準となる接地 (基準) ノードが必要なためです。Simscape Multibody のジョイントでは、base 座標系と follower 座標系の両方が加速していることがあります。このため、ジョイントに接続されている Simscape ネットワーク内の質量または慣性が、正しい慣性基準をもたない可能性があります。

例

並進インターフェイス:気体圧モデルを使用した星型エンジン

このモデルでは、5 気筒星型エンジンのシミュレーションを実行します。気筒内の圧力のダイナミクスは、Simscape™ Foundation Library の気体ドメインと機械並進ドメインを使用してモデル化されます。3D 機械コンポーネントは、Simscape Multibody™ を使用してモデル化されます。モデルの 1D Simscape パーツと 3D Multibody パーツ間のインターフェイスがどのようにとられているかを確認するには、"Force Model" というブロックのいずれかの内部を確認してください。圧力モデルは、クランク角度に基づいて圧力を適用する、理想化された圧力源です。このモデルは、より現実的な気筒チャンバーの圧力モデルと置き換えることができます。気筒は A、C、E、B、D の順に点火し、クランク回転 144 度ごとに動力工程が発生します。

(Simscape Multibody)