Simscape Multibody 入門

マルチボディ機械システムのモデル化とシミュレーション

Simscape™ Multibody™ は、ロボット、車両のサスペンション、建設機械、航空機着陸装置などの 3D 機械システムで使用するマルチボディシミュレーション環境を提供します。ボディ、ジョイント、拘束、力の要素、センサーなどを表すブロックを使用して、マルチボディシステムをモデル化できます。Simscape Multibody は機械システム全体の運動方程式を定式化し、それを解きます。すべての質量、慣性、ジョイント、拘束、3D ジオメトリを含む CAD アセンブリ全体をモデルにインポートできます。自動的に生成される 3D アニメーションにより、システムのダイナミクスが可視化されます。

Simscape Multibody は、制御システムの開発とシステムレベルのパフォーマンスのテストを支援します。MATLAB^® の変数と式を使用してモデルをパラメーター化し、Simulink^® でマルチボディシステムの制御システムを設計することができます。Simscape 製品ファミリのコンポーネントを使用して、油圧システム、電気システム、空気圧システム、その他の物理システムをモデルに統合できます。モデルをハードウェアインザループ (HIL) システムなどの他のシミュレーション環境に展開するために、Simscape Multibody では C コードの生成をサポートしています。

チュートリアル

単純な振子の解析

力とトルクを基本的なマルチボディモデルに適用します。ジョイントにおける運動変数を検出し、MATLAB プロットを使用して可視化します。
MATLAB での単純な振子の作成

この例では、MATLAB で単純な振子を作成します。
モデルの作成方法

この例では、Simscape™ Multibody™ を使用した機械モデル作成の主な概念と推奨手順を取り上げます。
How to Build a Multibody System in MATLAB

This example highlights key concepts and recommended steps for building a multibody system in MATLAB. A simple design problem has been chosen to serve this purpose. The following section describes the design problem and subsequent sections discuss how to solve it.
単純なリンクのモデル化

MATLAB 変数としてパラメーター化した固体特性と接続座標系を使って単純なボディをモデル化します。
単純な振子のモデル化

単純なボディと回転ジョイントで構成される基本的なマルチボディシステムをモデル化します。
テンプレートからのモデルの開始

よく使われるブロックと適切なソルバー設定をもつテンプレートからモデルを開始します。

マルチボディモデリングについて

マルチボディモデルの作成

Simscape Multibody のモデル化のワークフロー。
マルチボディモデルの構造

Simscape Multibody モデルの基本コンポーネント。
ボディのモデル化

ボディとは、ギア、ピストン、レバーなど、後でマルチボディシステムに組み立てるために作成する物理的パーツの表現です。ピストンエンジンがその一例です。ここでは、ボディだけでなく、モデル内でボディを表現するためによく使用されるブロックとツールについても紹介します。
ジョイント接続のモデル化

マルチボディモデルにおけるジョイントの役割。基本的な自由度をもつジョイントプリミティブのシステムとしてのジョイント。モデルにおけるジョイントの慣性の影響の「見なし」。
モデルおよびそのコンポーネントの可視化

可視化は、マルチボディシミュレーションの中心部分であるだけでなく、ボディのモデル化とその形状、サイズ、座標系配置、色の確認に不可欠なツールでもあります。ここでは、Simscape Multibody 環境で使用可能な可視化ユーティリティとそれらがモデリングワークフローで果たす役割の概要を説明します。
座標系の取り扱い

座標系とは、ボディにおけるボディ要素の位置と向きを符号化する 3 本の軸の組み合わせです。ボディ要素を接続する手段としての座標系と、それらの要素をオフセットする手段としての剛体変換について学習します。

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チュートリアル

マルチボディ モデリングについて

マルチボディモデリングについて