Translational Spring

병진 기계 시스템의 이상적 스프링

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라이브러리:
Simscape / Foundation Library / Mechanical / Translational Elements

설명

Translational Spring 블록은 다음 방정식으로 설명되는 이상적인 기계 선형 스프링을 나타냅니다.

$F = K x$

$x = x_{i n i t} + x_{R} - x_{C}$

$v = \frac{d x}{d t}$

여기서 각각은 다음과 같습니다.

F는 스프링을 통해 전달되는 힘입니다.
K는 스프링 상수입니다.
x는 상대 변위, 즉 스프링 변형입니다.
x_init는 초기 변위, 즉 초기 스프링 변형입니다. x_init > 0이면 처음에 스프링이 압축된 상태입니다. x_init < 0이면 처음에 스프링이 늘어난 상태입니다.
x_R과 x_C는 각각 포트 R과 C의 절대 변위입니다.
v는 상대 속도입니다.
t는 시간입니다.

블록에서 양의 방향은 포트 R에서 포트 C 방향입니다. 즉, R에서 C 방향으로 작동하는 경우 힘이 양수입니다.

변수

시뮬레이션 전에 블록 변수의 우선 순위와 초기 목표값을 설정하려면 블록 대화 상자 또는 속성 인스펙터의 초기 목표값 섹션을 사용합니다. 자세한 내용은 Set Priority and Initial Target for Block Variables 항목을 참조하십시오.

공칭값은 모델에서 변수의 예상 크기를 지정하는 방법을 제공합니다. 공칭값을 기반으로 시스템 스케일링을 사용하면 시뮬레이션 강인성이 향상됩니다. 공칭값은 다른 소스에서 가져올 수 있으며, 그중 하나가 블록 대화 상자 또는 속성 인스펙터의 공칭 값 섹션입니다. 자세한 내용은 Modify Nominal Values for a Block Variable 항목을 참조하십시오.

예제

제어기가 있는 질량-스프링-댐퍼

이 예제는 제어된 질량-스프링-댐퍼를 보여줍니다. 제어기는 질량의 위치가 명령 신호를 추적할 수 있도록 질량에 가해지는 힘을 조정합니다. 질량의 초기 속도는 초당 10미터입니다. 다음과 같이 제어기는 입력 신호에 대한 단계적 변화를 추적하기 위해 Force Source에 의해 가해지는 힘을 조정합니다.

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단순한 기계 시스템

이 예제는 회전 운동과 병진 운동을 연결하는 시스템의 모델을 보여줍니다. 합산 레버는 질량, 점성 마찰, 조인트 C에 연결된 스프링으로 구성된 부하를 구동합니다. 조인트 B는 휠과 차축, 기어 박스를 통해 기준점에 연결된 두 개의 회전 스프링에 매달려 있습니다. 조인트 A는 기어 박스, 휠 및 차축 메커니즘을 통해 토크 소스에 연결되어 있습니다.

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연결 메커니즘

이 예제는 연결 메커니즘에서 Simscape™ Lever 블록의 사용을 보여줍니다. Lever 1과 Lever 4는 받침점이 끝에 있는 제1종 레버입니다. Lever 3은 받침점이 중간에 있는 제2종 레버입니다. Lever 2는 제1종과 제3종 레버로 구동되는 합산 레버입니다.

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