平面连杆机构的动态仿真开题报告

毕业设计（论文）开题报告
题目   RPP平面连杆机构的动态仿真 
 
一、选题的依据及意义：
    连杆机构以其形式多样、可实现多种多样的运动轨迹及函数等优点，
在轻工、航空、冶金、农业机械、机器人、自动行走机、仿生机械等领
域获得比较广泛的应用，吸引了众多学者致力于它的研究，但到目前还
有一些基本理论问题没能得到很好的解决。本文对连杆机构的回路识别
问题、空间多环机构运动分析理论以及连杆机构的参数化实体运动仿真
问题进行了深入研究。
论文选题的依据为：
(1) 机构综合是机构创新设计的基础，而目前机构综合中还存在一些
棘手的问题，其中回路缺陷是最基本的。并且回路缺陷问题不但在精确
点综合中存在，在函数发生及轨迹发生问题中也存在，是连杆机构综合
中的一个普遍问题。所以研究和解决此问题对在机构综合中得到有价值
的机构具有非常重要的意义。
(2) 多环空间机构运动分析是机构动力分析、机构动平衡、机构弹性
动力分析、运动误差分析、机构运动综合及机构的分类与选型的基础。
所以多环空间机构的运动分析理论具有重要的意义。

(3) 机构学的发展目标和重点研究领域之一是机构设计大型软件的
商品化，将新机构设计所涉及的结构、运动、动力分析以及方案优选的
复杂过程用计算程序体现出来，并向CAD、智能化和专家系统发展。
而国内的机构运动分析CAD 软件一般仅着眼于数值计算，或用一些二维
符号表示传动类型和机构结构类型，缺乏与CAD 技术的紧密结合。所以
说以强大的三维实体造型软件为支撑软件结合国内先进的分析方法，开
发具有自主知识产权的连杆机构参数化实体运动仿真系统软件是十分有
意义的。
在连杆机构中，双曲柄机构、曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构等四杆机构是最为简单的基本机构，我阐述对其中一类连杆机构作连杆点轨迹曲线的仿真方法，其核心思想是先通过运动分析的方法确定出离散时刻的各杆位置，然后再求出连
杆点的位置，该方法亦可推广至多杆机构。


二、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）：
1.国内外研究概况
MathWorks公司于1993年推出MATLAB4.0版本。4.x版在继承和发展其原有的数值计算和图形可视能力的同时，出现了以下几个重要变化：（1）推出了SIMULINK。这是一个交互式操作的动态系统建模、仿真、分析集成环境。（2）开发了与外部进行直接数据交换的组件，打通了MATLAB进行实时数据分析、处理和硬件开发的道路。（3）推出了符号计算工具包。1993年MathWorks公司从加拿大滑铁卢大学购得Maple的使用权，以Maple为“引擎”开发了Symbolic Math Toolbox 1.0。（4）构作了Notebook 。 [资料来源：https://www.doc163.com]
1997年仲春，MATLAB5.0版问世，紧接着是5.1、5.2，以及和1999年春的5.3版。与 4.x相比，现今的MATLAB拥有更丰富的数据类型和结构、更友善的面向对象、更加快速精良的图形可视、更广博的数学和数据分析资源、更多的应用开发工具。
2.发展趋势
Mathcad 的XML 体系结构使组织能够进行远远超越强大的计算。它提供一个开放工程式数据模型，能进行发布、协作和集成，
特别是在作为组织标准部署时。而且在工程师工作时，Mathcad自动为已记载的计算创建可审查的跟踪记录，从而简化了守规、
    报告、验证和故障排除过程。这些功能使Mathcad 成为了全世界使用范围最广的工程计算工具。Mathcad 的工作方式Mathcad 允许您键入方程，就像您在黑板上或参考书中写下它们一样。您无需学习难学的语法，只需键入方程，就可以看到结果。您可以使用Mathcad 方程解决几乎所有您能想到的数学问题—以符号方式或数字方式。您可以在工作表上的任何地方放置文本，以记载您所做的工作。

三、研究内容及实验方案：
研究内容：
1、外文翻译；
2、MATLAB软件的使用；
3、平面连杆机构的组成原理；
4、RPPII级杆组MATLAB运动学仿真模块； [版权所有：http://DOC163.com]
5、RPPII级杆组MATLAB动力学仿真模块；
6、RPP四杆机构和RPR-RPP六杆机构的设计；
7、RPP四杆机构和RPR-RPP六杆机构的运动学仿真；
8、RPP四杆机构和RPR-RPP六杆机构的动力学仿真。
设计方案：
1、    收集有关资料、写开题报告；
2、    翻译外文资料；
3、    熟悉MATLAB软件；
4、    学习RPPII级杆组MATLAB运动学和动力学仿真；
5、    设计一个RPP四杆机构和一个RPR-RPP六杆机构；
6、    画出所设计的机构连杆图；
7、    RPP四杆机构和RPR-RPP六杆机构的动态仿真；
8、    撰写毕业设计论文。

四、目标、主要特色及工作进度
1、目标： 采用matlab软件对RPP四杆机构进行运动及动力仿真。
2、主要特色 ：
MATLAB的内核采用C语言编写，而且除原有的数值计算能力外，还新增了数据图视功能。SIMULINK。这是一个交互式操作的动态系统建模、仿真、分析集成环境。它的出现使人们有可能考虑许多以前不得不做简化假设的非线性因素、随机因素，从而大大提高了人们对非线性、随机动态系统的认知能力。
3、工作进度：
    1）收集资料、开题报告、外文翻译（6000字以上）第一周——第二周    
2）熟悉MATLAB软件                           第三周——第五周   
3）II级杆组运动学和动力学仿真模块              第六周——第八周
4）机构的运动学仿真                           第九周——第十一周
5）机构的动力学仿真                           第十二周——第十三周     
6）撰写毕业设计论文                           第十四周——第十五周 [资料来源：http://Doc163.com]
五、参考文献
1 孙桓，陈作模主编.机械原理.第七版.         
                                      北京：高等教育出版社，2006.12
2 曲秀全主编.基于MATLAB/Simulink平面连杆机构的动态仿真.
                               哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2007.4
3 邱晓林主编. 基于MATLAB的动态模型与系统仿真工具.
                                  西安：西安交通大学出版社，2003.10
4 张策主编. 机械动力学.                         [资料来源：www.doc163.com]
                                        北京：高等教育出版社，2000
5 Ye Zhonghe, Lan Zhaohui. Mechanisms and Machine Theory.
                                       Higher Education Press, 2001.7 [资料来源：https://www.doc163.com]