- •Введение
- •Описание программного комплекса «Универсальный механизм»
- •Программа ввода модели um Input
- •Создание графических образов
- •Создание графических элементов
- •Назначение графического объекта образу сцены
- •Создание тел
- •Создание шарниров
- •Создание идентификаторов параметров
- •Сохранение введенных данных
- •1.1.8. Описание сил
- •1.1.9. Синтез и компиляция уравнений движения
- •Программа моделирования движения um Simulation
- •Переход в режим моделирования
- •Задание начальных условий
- •Моделирование движения
- •Построение графиков
- •Построение векторов и траекторий
- •Разработка пульта управления
- •Интерфейс с Matlab/Simulink
- •Совместимость
- •Особенности создания модели в среде Matlab/Simulink
- •Подготовка модели к импортированию: компиляция файлов и создание dll-библиотеки
- •Подготовка динамической модели
- •Подключение модели Matlab/Simulink к динамической модели ум
- •Импорт данных из cad программ
- •Запись видеоролика
- •Применение программного комплекса «Универсальный механизм» для моделирования трехстепенного манипуляционного робота
- •Методические указания к выполнению лабораторной работы
-
Сохранение введенных данных
Каждая новая модель по умолчанию имеет имя UmObj0. Чтобы назначить модели новое имя и сохранить введенные данные, необходимо:
-
Выбрать пункт меню Файл/Сохранить как…
-
В поле Полный путь ввести путь к модели (в том числе и новое имя модели) как показано на рис. 1.11.
-
Нажать кнопку Сохранить.

Рис. 11. Сохранение введенных данных
1.1.8. Описание сил
1.1.8.1. Биполярные силы
Биполярный силовой элемент соединяет две фиксированные точки пары тел. С помощью этих сил можно моделировать упруго-диссипативные, упруго-вязкие, фрикционные (пружина, демпфер и т.п.) и другие элементы. Для описания биполярных сил необходимо:
-
Создать новую биполярную силу и присвоить ей имя
-
Указать тела, которые будет соединять данный силовой элемент
-
Выбрать тип силы
-
Назначить силе графический образ
-
Указать точки прикрепления к телам
-
В зависимости от выбранного типа указать необходимые параметры силы


Рис. 1.12. Описание биполярных сил
1.1.8.2. Силы общего типа (Т-силы)
Для ввода силы общего типа требуется:
-
Создать новую Т-силу и присвоить ей имя
-
Указать пару взаимодействующих тел
-
Указать тело, в системе координат которого представлены проекции задаваемой силы (и/или момента)
-
Указать способ задания силы (например Выражение), поставив соответствующий флажок
-
Указать точку приведения (для второго тела)
-
Задать выражение, описывающее силу/момент, или указать численное значение, если сила является постоянной величиной

Рис. 1.13. Описание обобщенной силы
1.1.8.3. Контактные силы
Контактные силовые элементы могут быть различных типов. Рассмотрим наиболее распространенный тип: Точки – Z-поверхность. Для описания этого элемента следует:
-
Создать новую контактную силу и присвоить ей имя
-
Указать взаимодействующие тела, с которыми связан этот силовой элемент
-
Указать тип контактной силы (в нашем случае – это Точки – Z-поверхность)
-
Ввести значения параметров контактной силы (набор этих параметров одинаков для всех типов контактных сил)
-
Перейти на закладку Геометрия и ввести точки контакта и поверхность контакта


Рис. 1.14. Описание контактной силы
1.1.9. Синтез и компиляция уравнений движения
ПК УМ поддерживает два способа синтеза уравнений движения: символьный и численно-итерационный. Символьный метод предполагает вывод уравнений движения на одном из поддерживаемых языков программирования (C и Pascal). В нашем случае целесообразно использовать язык С. Переход к синтезу уравнений движения осуществляется через пункт основного меню Объект/Синтезировать уравнения. Численно-итерационный метод предполагает вывод уравнений движения численно на каждом шаге численного метода интегрирования непосредственно в программе моделирования движения. Чтобы установить один из этих методов синтеза, необходимо:
-
В списке элементов модели выбрать Объект
-
В инспекторе в поле Синтез уравнений выбрать метод синтеза
Затем следует выполнить синтез и компиляцию уравнений движения и, в случае успешного завершения этих операций, перейти к исследованию динамики построенной модели в программе моделирования движения UM Simulation.
Для успешного выполнения компиляции уравнений движения необходимо произвести настройку путей к внешнему компилятору. Для этого нужно:
-
Выбрать пункт меню Инструменты/Настройки
-
Перейти на закладку Пути/С++
-
Нажать кнопку Найти Visual C
В этом случае пути к компилятору и библиотекам инициализируются автоматически. Затем можно приступить к синтезу и компиляции уравнений движения.
При выполнении команды Объект/Синтезировать уравнения появится окно, рис. 1.15.

Рис. 1.15
В этом окне на закладке Параметры необходимо выбрать метод синтеза уравнений (рекомендуется выбрать прямой метод) и язык выходных файлов (необходимо выбрать тот язык, компилятор которого установлен на вашем ПК). Далее следует установить флажок Компилировать уравнения и нажать кнопку Синтезировать, а затем – кнопку Выйти.
Замечание
При установке флажка Перейти к модулю моделирования после успешного синтеза и компиляции осуществляется автоматический переход в программу моделирования UM Simulation.
При успешном выполнении синтеза и компиляции уравнений движения пользователю будет выдано сообщение: «Компиляция успешно завершена. Задача готова для моделирования». Далее следует перейти к моделированию движения. Для этого нужно выбрать пункт меню Объект/Моделирование. После этого загрузится программа моделирования UM Simulation.
