단순 링크 모델링하기

기계 링크는 링크(linkage), 메커니즘, 머신에서 자주 사용되는 기본 구성요소입니다. 이 예제에서는 Simscape™ Multibody™를 사용하여 단순 기계 링크를 모델링하는 방법을 배웁니다. 단순화를 위해, 이 모델에서는 링크가 벽돌 형태이며 2개의 엔드 프레임이 있다고 가정합니다.

모델 구축하기

MATLAB^® 명령줄에 smnew를 입력합니다. 자주 사용하는 블록이 포함된 SimscapeMultibody 모델 템플릿이 열립니다.
Simulink-PS Converter 블록, PS-Simulink Converter 블록, Scope 블록은 이 예제에서 사용되지 않으므로 삭제합니다.
Rigid Transform 블록과 Brick Solid 블록의 이름이 표시되어 있지 않으면 표시합니다. 블록을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭한 다음 형식 > 블록 이름 표시 > 켜기를 선택합니다.
Rigid Transform 블록을 복제하여 두 번째 엔드 프레임을 링크에 추가합니다.
Rigid Transform1 블록을 반전시켜, 두 Rigid Transform 블록의 B 포트와 서로 연결하고 Brick Solid 블록과도 연결할 수 있도록 만듭니다.
다음 그림과 같이 남은 블록들을 연결합니다.
Brick Solid 대화 상자에서 다음 파라미터를 지정합니다. 다음 파라미터는 단순 링크의 형태, 질량, 모양과 같은 물리 속성을 정의합니다.

파라미터 값 단위
기하 > 차원 [L W H] cm
관성 > 밀도 rho kg/m^3
그래픽 > 시각적 속성 > 난반사색 rgb 해당 없음
Rigid Transform 블록에서 다음 파라미터를 지정합니다. 다음 파라미터는 단순 링크에서 두 엔드 프레임의 위치를 지정합니다. 파라미터를 입력하면, 아직 변수가 정의되지 않았기 때문에 Brick Solid 블록과 Rigid Transform 블록이 빨간색으로 강조 표시됩니다. 다음 섹션에서 설명하는 대로 파라미터의 숫자형 값을 모두 입력하면 이 문제가 해결됩니다.

파라미터 Rigid Transform1 Rigid Transform 단위
병진 > 방법 표준 축 표준 축 해당 없음
병진 > 축 -X +X 해당 없음
병진 > 오프셋 L/2 L/2 cm

파라미터	값	단위
기하 > 차원	`[L W H]`	`cm`
관성 > 밀도	`rho`	`kg/m^3`
그래픽 > 시각적 속성 > 난반사색	`rgb`	해당 없음

파라미터	Rigid Transform1	Rigid Transform	단위
병진 > 방법	`표준 축`	`표준 축`	해당 없음
병진 > 축	`-X`	`+X`	해당 없음
병진 > 오프셋	`L/2`	`L/2`	`cm`

서브시스템 생성하기

여러 개의 단순 모델(예: 단순 링크 모델)을 사용하여 복잡한 멀티바디 시스템을 구축할 수 있습니다. 이러한 단순 모델의 물리 파라미터는 일반적으로 서로 다른 설계 요구 사항에 따라 조정되어야 합니다. 파라미터 조정 과정을 간소화하기 위해 이 단순 모델을 Subsystem 블록으로 만들 수 있습니다. Subsystem 블록을 사용하면 여러 파라미터를 Subsystem 블록 대화 상자 한 곳에서 업데이트할 수 있습니다. 이 섹션에서는 단순 링크 모델에 사용할 Subsystem 블록을 만드는 방법을 배웁니다.

Shift 키를 누른 상태에서 Brick Solid 블록과 2개의 Rigid Transform 블록을 클릭하여 선택합니다.
선택한 블록 중 하나를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 선택 항목에서 서브시스템 만들기를 선택합니다. 그러면 Simulink^®가 Brick Solid 블록과 Rigid Transform 블록을 포함하는 새 Subsystem 블록을 추가합니다.
서브시스템 상자를 더블 클릭합니다. 새 탭에 Subsystem 블록의 자식 블록이 표시됩니다. Conn1을 더블 클릭하고, 부모 서브시스템에서의 포트 위치를 왼쪽으로 설정합니다. 확인을 클릭하여 변경 사항을 적용하고, 서브시스템 탭 옆의 위쪽 화살표 버튼을 클릭하여 부모 모델로 돌아갑니다.
그림에 표시된 것처럼 Subsystem 블록의 크기와 위치를 조정합니다.
Subsystem 블록을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고마스크 > 마스크 만들기를 선택합니다. 마스크 편집기 창이 열리며, 여기에서 Brick Solid 블록 대화 상자와 Rigid Transform 블록 대화 상자에 입력한 MATLAB 변수를 정의할 수 있습니다.
파라미터 및 대화 상자 탭을 클릭하고 편집 을 5번 클릭하여 5개의 편집 필드를 만듭니다. 편집 필드에서 다음 파라미터를 지정하고 확인을 클릭합니다. 프롬프트 속성은 Subsystem 블록의 파라미터 창에 입력할 수 있는 파라미터 이름을 지정합니다. 이름 속성은 그에 해당하는 MATLAB 변수를 지정합니다.

프롬프트 이름
Length (cm) L
Width (cm) W
Thickness (cm) H
Density (kg/m^3) rho
Color [R G B] rgb
Subsystem 블록을 더블 클릭합니다. Subsystem 블록 파라미터 창에 다음 숫자형 값을 입력하고 확인을 클릭합니다. 다음 값은 Brick Solid의 형태와 Rigid Transform 블록의 위치를 지정합니다.

파라미터 값
Length (cm) 20
Width (cm) 1
Thickness (cm) 1
Density (kg/m^3) 2700
Color [R G B] [0.25 0.40 0.70]

프롬프트	이름
`Length (cm)`	`L`
`Width (cm)`	`W`
`Thickness (cm)`	`H`
`Density (kg/m^3)`	`rho`
`Color [R G B]`	`rgb`

파라미터	값
Length (cm)	`20`
Width (cm)	`1`
Thickness (cm)	`1`
Density (kg/m^3)	`2700`
Color [R G B]	`[0.25 0.40 0.70]`

모델 시각화하기

모델을 실행합니다. Multibody Explorer가 열리면서 단순 링크 모델의 전면 뷰가 표시됩니다. 모델의 3차원 뷰를 보려면 아이소메트릭 뷰 버튼 을 클릭합니다. 모델 내의 프레임을 보려면 멀티바디 탐색기(Multibody Explorer) 탭의 멀티바디 탐색기(Multibody Explorer) 메뉴 모음에서 View > Show Frames를 선택합니다.

사용자 지정 블록 저장하기

단진자 모델링하기 예제와 같은 다른 예제에서 이 Subsystem 블록을 재사용하려면 이름을 Simple Link로 변경한 다음 사용자 지정 블록으로 저장하면 됩니다. 자세한 내용은 Design and Create a Custom Block 항목을 참조하십시오.

단순 링크 사용자 지정 블록

참고 항목

Brick Solid | PS-Simulink Converter | Rigid Transform | Scope | Simulink-PS Converter