matlab机构数值计算与分析实验报告

机构数值计算与分析实验报告一、实验目的(1)了解Matlab的特点、发展和功能；(2)初步掌握Matlab的计算方法和Matlab的M文件的编制和调试；(3)初步掌握Matlab在机构运动计算和分析的工程应用；二、实验理论推导实验参数：某机器的曲柄滑块机构，曲柄1以n＝60r／min的转速逆时针旋转。已知：杆1的长度为300mm，连杆2长度L＝1000mm。理论推导：位置分析：矢量方程：l1+l1=xcl1*sin(φ1)+l2*sin(φ2)=0l1*cos(φ1)+l2*cos(φ2)=xc速度分析：-l1*w1*sin(φ1-φ2)=vc*cos(φ2)l1*w1*cos(φ1)+l2*w2*cos(φ2)=0加速度分析：-l1*w1^2*cos(φ1-φ2)-l2*w2^2=ac*cos(φ2)-l1*w1^2*sin(φ1)+l2*a2*cos(φ2)-l2*w2^2*sin(φ2)=0三、实验程序编写1.位移函数程序1.functionf=myfun1(dst,fai1)2.%dst(1)---fai23.%dst(2)---xc4.l1=0.3;5.l2=1.0;6.f=[l1*sin(fai1)+l2*sin(dst(1));7.l1*cos(fai1)+l2*cos(dst(1))-dst(2)];8.end2．速度函数程序1.functionf=myfun2(spd,dst,fai1)2.%spd(1)---w23.%spd(2)---vc4.l1=0.3;5.l2=1.0;6.w1=2*pi;7.f=[l1*w1*sin(fai1-dst(1))+spd(2)*cos(dst(1));8.l1*w1*cos(fai1)+l2*spd(1)*cos(dst(1))];9.end3.加速度函数程序functionf=myfun3(acc,spd,dst,fai1)%alp(1)---a2%alp(2)---acl1=0.3;l2=1.0;w1=2*pi;f=[l1*(w1^2)*cos(fai1-dst(1))+l2*(spd(1)^2)+acc(2)*cos(dst(1));-l1*(w1^2)*sin(fai1)+l2*acc(1)*cos(dst(1))-l2*(spd(1)^2)*sin(dst(1))];end4.求解函数程序1.clc;clear;2.%¶¨Òå±äÁ¿3.fai1=0:pi/18:2*pi;4.y1=[01.5];5.y2=[00.15];6.y3=[00.247];7.fori=1:1:378.dst=fsolve(@(dst)myfun1(dst,fai1(i)),y1);9.fai2(i)=(pi-dst(1))*180/pi;10.xc(i)=dst(2);11.y1=dst;12.13.spd=fsolve(@(spd)myfun2(spd,dst,fai1(i)),y2);14.w2(i)=spd(1);15.vc(i)=spd(2);16.y2=spd;17.18.acc=fsolve(@(acc)myfun3(acc,spd,dst,fai1(i)),y3);19.acc(i)=acc(1);20.acc(i)=acc(2);21.y3=acc;22.end23.figure(1);24.plot(fai1,fai2,'-.b');25.gridon;26.title('\psi2-.\psi1')27.xlabel('\psi1')28.ylabel('\psi2')29.30.figure(2);31.plot(fai1,xc,'-g');32.gridon;33.title('xc-\psi1')34.xlabel('\psi1')35.ylabel('xc')36.37.figure(3);38.plot(fai1,w2,'-m');39.gridon;40.title('w2-\psi1')41.xlabel('\psi1')42.ylabel('w2')43.44.figure(4);45.plot(fai1,vc,'-y');46.gridon;47.title('vc-\psi1')48.xlabel('\psi1')49.ylabel('vc')50.51.figure(5);52.plot(fai1,acc,'-g');53.gridon;54.title('ac-\psi1')55.xlabel('\psi1')56.ylabel('ac')57.58.figure(6);59.plot(fai1,acc,'-p');60.gridon;61.title('a2-\psi1')62.xlabel('\psi1')63.ylabel('a2')64.四、计算机求解结果分析五、收获与体会在本次试验中，我学到了很多东西，对matlab这款软件有了进一步了解，虽然还不能融会贯通、不能游刃有余掌握它，但是基本上能用它来解决一些简单的问题。