Modelica MultiBody库中体位坐标的动态变化

Question

我对Modelica相当陌生，几个月前，由于我一直在做的一个项目，我才刚刚开始。主要是使用标准Modelica发行版中包含的multibody库处理多体机械系统。

在模拟过程中，我需要根据动态计算出的坐标来改变身体的位置，但我找不到这样的方法。

这是计算给定系统质量中心位置的向量变量：

Modelica.SIunits.Length CMG[2];

CMG[1] = ... + cos(part3rotation.angles[3]) ... + part3origin[1] ...;
CMG[2] = ...;

我想定位一个无质量物体(FixedShape)在坐标(CMG1，CMG2)，作为一种方式显示质心和它的运动在模拟期间。

有办法这样做吗？

我试图将主体附加到一个固定的转换组件上，但是它需要一个参数(PARAM)而不是一个变量(VAR)，这会导致一个错误。

使用的软件: Modelica 3.2.2和Wolfram SystemModeler 5.0。

Answer 1

解决方案是修改FixedTranslation类以包括一个新的输入：

input Modelica.SIunits.Position xyz[3];

并修改方程：

frame_b.r_0 = frame_a.r_0 + xyz;

将CMG向量连接到类的xyz向量就可以了。

Answer 2

我将向您的身体添加一个框架Modelica.Mechanics.MultiBody.Interfaces.Frame_b，然后添加以下等式(摘自FixedTranslation)：

frame_b.r_0 = your_three_d_vector;
frame_b.R = frame_a.R; // or some other orientation

/* Force and torque balance */
zeros(3) = frame_a.f + frame_b.f; // and maybe some other forces in your system
zeros(3) = frame_a.t + frame_b.t + cross(r, frame_b.f); // and maybe some other torques and forces in your system

为了在Modelica中添加一个额外的连接器，我们不仅要考虑潜在的变量(在这种情况下，位置和方向)，还要考虑流变量(力和力矩)。

Answer 3

我想你计算出整个系统的质量中心相对于惯性系统的位置。然后，您可以在类中完全省略frame_a，因此不必总是将frame_a明确地连接到world.frame_b，这显然是过时的。

只需确保使用Connections.root(frame_b.R)而不是FixedTranslation中最初定义的Connections.branch(frame_a.R, frame_b.R)。

还有一条评论。建议直接使用向量而不是位置矢量组件，并使用来自Modelica.Mechanics.MultiBody.Frames的函数进行矢量转换。