tailieunhanh - Bài giảng Hệ thống cơ điện tử 1: Chương 5 - TS. Dương Quang Khánh

Bài giảng "Hệ thống cơ điện tử 1" Chương 5 được biên soạn gồm các nội dung chính sau: động học hệ nhiều vật; các hệ tọa độ và các phép biến đổi tọa độ; các mô hình cơ học có cấu trúc cây; động học thuận và động học ngược; .Mời các bạn cùng tham khảo! | TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ GTVT Chương 5 XÂY DỰNG MÔ HÌNH CỦA CÁC HỆ NHIỀU VẬT 1 Giảng viên TS. Dương Quang Khánh Bộ môn Cơ điện tử Năm học 2020-2021 MỘT HỆ NHIỀU VẬT MKS Một hệ nhiều vật MKS là một mô hình cơ học có các tính chất sau Hệ gồm N vật rắn Các vật rắn được nối ghép với nhau bởi các phần tử chủ động các motor dẫn động các phần tử bị động hoặc các phần tử cơ điện tử. Các liên kết về mặt động học nhờ các ổ đỡ các khớp các bộ phận dẫn động. Các liên kết này tạo thành các điều kiện ràng buộc hạn chế bậc tự do của hệ nhiều vật Các ngoại lực hoặc moment tác dụng lên vật rắn 2 Hình Hệ nhiều vật Một bậc tự do thường được gọi là bậc tự do chủ động nếu nó được xác định bởi một khâu dẫn động độc lập. Cấu trúc cây nếu có thể đi từ vật i đến vật j mà mỗi khớp nối chỉ đi qua một lần Cấu trúc mạch vòng ngược với cấu trúc cây thường phức tạp hơn vì cần phải xét các điều kiện liên kết 3 ĐỘNG HỌC HỆ NHIỀU VẬT MKS Nhiệm vụ động học hệ nhiều vật xác định vị trí vận tốc gia tốc của từng vật rắn của hệ nhiều vật Hệ tọa độ quy chiếu KS R để mô tả chuyển động trong không gian của vật rắn. Việc giải quyết bài toán động học có thể đưa về tính toán vị trí vận tốc gia tốc của các hệ quy chiều KS i gắn liền với vật rắn. Có 2 khả năng chọn hệ quy chiếu Hệ quy chiếu quán tính hệ cơ sở tức là hệ tọa độ không có gia tốc thường được gắn liền với một giá đỡ không chuyển động. Chuyển động của vật rắn được mô tả bởi các tọa độ quán tính hay còn gọi là tọa độ tuyệt đối Hệ tọa độ chuyển động gắn liền với vật rắn thứ i của hệ nhiều vật. Các tọa độ được mô tả bởi tọa độ tương đối. 4 CÁC HỆ TỌA ĐỘ VÀ CÁC PHÉP BIẾN ĐỔI TỌA ĐỘ Hình Các vector đơn vị của hệ tọa độ Tọa độ của điểm P rp x y z T 5 CÁC HỆ TỌA ĐỘ VÀ CÁC PHÉP BIẾN ĐỔI TỌA ĐỘ Hình Các vector đơn vị của hệ tọa độ Các vector đơn vị của hệ quán tính KS 0 Các vector đơn vị của hệ tọa độ gắn liền vào vật KS i biểu diễn trong KS 0 0 exi 0 e yi 0 ez i Vector vị trí trong hệ tọa độ KS 0 0 rp xex0 ye y0 zez 0 6 Vector vị trí .