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基于Matlab/SimMechanics的汽車風窗刮水器建模與仿真

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作者: 時間:2007-12-04 來源: 收藏

  為了保證汽車在雨雪天有良好的視野,各種車輛均配有,他利用連桿機構將電機連續(xù)的旋轉運動轉化為刮片的往復刮刷運動。由于在工作過程中是動態(tài)的,運動關系較為復雜,要確定其合理的連桿長度和固定點位置,在平面圖上要經(jīng)過反復運算和校核,工作量較大,效率低。為了在短周期內設計出合格的產品,滿足客戶的要求和增加市場競爭力,設計者通過/SimMe-chanics建模環(huán)境提供的良好的人機交互圖形界面,建立產品模型,對進行虛擬設計和動態(tài)分析,并及時對設計進行改進和優(yōu)化。

  1 SimMechanics簡介

  SimMechanics機械系統(tǒng)建模與集成于Simulink之中,是進行控制器和對象系統(tǒng)跨領域/學科的研究分析模塊集。SimMechanics為多體動力機械系統(tǒng)及其控制系統(tǒng)提供了直觀有效的建模分析手段,一切工作均在Simulink環(huán)境中完成。他提供了大量對應實際系統(tǒng)的元件,如:剛體、鉸鏈、約束、坐標系統(tǒng)、作動器和傳感器等。使用這些模塊可以方便地建立復雜圖形化機械系統(tǒng)模型,進行機械系統(tǒng)的單獨分析或與任何Simulink設計的控制器及其他動態(tài)系統(tǒng)相連進行綜合仿真。他擴展了Simulink的建模能力,利用他做出的模型仍能與傳統(tǒng)Simulink模塊所建立的模型相融合。

  SimMechanics系統(tǒng)包含有剛體模塊組(Bodies),運動鉸模塊組(Joins),約束與驅動模塊組(Constraints&Driver),傳感器與作動器模塊組(Seneors&Actuators),力單元模塊組(Force Elements)等,各模塊組中所包涵的模塊及其功能詳見文獻[3]。

  2 創(chuàng)建刮水器機構的仿真模型

  2.1 刮水器機構簡圖及工作原理

  刮水器一般分為對刮和順刮兩種形式。如圖1所示是順刮式刮水器的機構簡圖,包括連桿、刮臂、刮片等。刮水電機以30 r/min的速度單向連續(xù)轉動,刮臂作左右往復擺動,且左右擺動的速度相同。已知初始設計參數(shù)為曲柄lAB=60 mm,連桿LBC=LBC1=200 mm,固定點位置水平方向lAD=lAD1=200 mm,刮臂擺角φ =120



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