有会matlab的吗 一道四连杆机构运动分析matlab题求解过程

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机器人逆运动学方程,用matlab有谁会解吗???
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斯坦福机器人逆运动学方程(纯符号方程),哪位会用matlab解出。
传上来,让大家学习学习。。。
不甚感激。。。
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你好楼主 我也在学机器人工具箱 想向您请教一下如何将机器人运动学的逆解用变量符号表示
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关注者: 1
貌似人懂的人不是很多呀
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关注者: 2
看下这篇文章,应该能够解决问题...
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楼主现在解决了吗,我也在学,没弄明白
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关注者: 3
楼主解决了吗?我也没有弄明白,求解
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看下这篇文章,应该能够解决问题...
看不了,打不开,怎么回事,你会了吗
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关注者: 1
方程左边会有一堆带theta的数,没有常数
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楼主解决了吗??我也在用matlab解运动学方程,怎么解呢?
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[原创]使用Matlab/Simulink实现运动可视化技术
该用户从未签到
& && & 还在为不知道如何使自己的仿真结果更容易让人接受而烦恼吗?
& && & 还在为用一条条曲线所表示的运动太过抽象而苦不堪言吗?
& && & 建个3D模型,使用平台,投资小,利润高!小本经营,无限回报,赶快继续阅读吧,依托强大的Matlab平台支持,帮你解决仿真过程中遇到的这些烦恼~~
& && & 试想一下,无论是学术活动还是各种汇报,一个会动的仿真结果和一组组曲线相比哪个更直观,再配以必要的文字、数字说明,相信下面介绍的方法所得到的结果,无论从哪个角度来讲可能都会更具说服力。是个不错的选择~~& &^_^
===================================分割线===============================
& && & 广告打完了,言归正传。运动可视化使用到的是虚拟现实技术。虚拟现实(Virtual Reality,VR)顾名思义就是使用电脑模拟一个三维空间,让观察者有身临其境感觉的一项可视化技术。如果其中物体的运动是受外界控制的,那么就实现了运动的可视化,使运动不再抽象,控制效果也不再是一条条仿真曲线,可以从3D模型的运动中直观地反映出来。
& && & 运动可视化技术可以应用于很多领域,如控制中可以用它来反映被控对象的运动情况,机械中借助于外界输入设备(鼠标、操纵杆等)可以观察复杂机械设备的联动情况。做出来的虚拟现实系统也可以应用于虚拟训练、虚拟地图等场合。
& && &&&虚拟现实所使用到的语言为VRML(Virtual Reality Modeling Language)即虚拟现实建模语言。由于早期的网络使用的语言HTML (HyperText Mark-up Language)无法满足巨大信息量的要求,为了解决这个问题,就应运而生了VRML语言,此处的运动可视化技术是借用VRML的强大建模的功能,在Matlab平台上实现虚拟现实。
& && &&&那么下面就介绍一下虚拟现实的实现流程吧
总体操作流程.jpg (27.43 KB, 下载次数: 102)
20:52 上传
& && &&&从流程图上看,操作过程并不复杂,实际上也是这样的,下面介绍的这样方法,即使没有VRML语言基础也能建立很好的虚拟现实场景。
& && &&&首先是VRML建模工具的选择。
& && &&&建模工具有很多种,比如V-Realm Builder 2.0(Matlab自带的VR建模工具),3D Max(功能强大,操作相对简单的工具,强烈推荐),如果对VRML语言十分精通,甚至可以使用记事本进行建模,虽然看起来最拽,但前期需要投入相当多的精力研究VRML语言。我使用的工具是3D Max和V-Realm Builder 2.0兼用,前者是在初期建模时使用的工具,后者是在对模型修改时所使用到的工具。
& && &&&其次是虚拟现实浏览器的选择。
& && &&&虚拟现实浏览器可以理解为VRML语言编译的编译器,通过虚拟现实浏览器可以将VRML语言编译成为3D模型。至于VRML浏览器的选择也有很多种,但如果是基于Matlab平台的系统,推荐使用Matlab//Simulink 3D Animation工具箱中自带的VR Sink浏览器,使用这种浏览器不用考虑与Matlab的接口问题。
& && &&&工具选择好之后,那么就举个例子看一下到底怎么用吧
1.建立3D模型
& && &&&使用3D Max建立3D模型
概念车3D模型.jpg (270.42 KB, 下载次数: 110)
21:01 上传
& && &&&3D Max建模过程相对简单,效果可以做到相当逼真的程度,完全可以满足虚拟现实中对模型精度的要求。如果不想自己建模也可以借助网络资源,使用搜索引擎搜索“3D模型”,可以找到大量现成的模型。
2.生成VRML 97格式文件
& && &&&为了能在虚拟现实浏览器中反映出使用3D Max建立出的3D模型,需要将模型转换生成VRML97格式的文件。导出的方法很简单,选择文件→导出→VRML97格式的文件就行了。
3.使用虚拟现实浏览器
& && &&&将Matlab/Simulink/Simulink 3D Animation/VR Sink模块拖拽到新建文件中,双击,出现如下界面
VR Sink参数.jpg (78.23 KB, 下载次数: 64)
21:28 上传
& && &&&单击Browse按钮,选择上步所生成的VRML97格式文件,之后界面变成如下形式
VR Sink参数1.jpg (95.82 KB, 下载次数: 68)
21:29 上传
& && &&&这时窗口的右侧VRML Tree中就显示了很多节点,这些节点和VRML语言中的节点是一一对应的,这里面对于控制而言经常用到两个节点为rotation(旋转),translation(位置)。
& && &&&需要注意的是,在建模过程中需要将一起运动的部件分到一个“组”中,控制时控制这个组的“旋转”和“位置”就行了。
4.虚拟现实浏览器的数据接口
& && &&&常用的数据接口主要是针对rotation节点和translation节点的。
& && &&&对于rotation节点需要四维数据,前三维定义绕哪个轴旋转,定义方法如下[1,0,0]表示绕x轴旋转,[0,1,0] 表示绕y轴旋转,[0,0,1] 表示绕z轴旋转;最后一维定义转动角度,以弧度为单位。坐标轴定义如下
坐标轴.jpg (14.28 KB, 下载次数: 48)
21:27 上传
& && &&&对于translation节点只需要三维数据,即三个当前时刻中心的坐标。
& && &&&由于rotation是经常需要使用到的节点,所以,每次都写很多0,1很麻烦,可以将rotation的接口用一个模块来替代,使用之前只需要选择绕哪个轴即可,输入由原来的四维变成了一维,可以大大提高建模效率。模块参数如下
rotation模块.jpg (21.77 KB, 下载次数: 56)
21:30 上传
& && &&&做好一切准备工作之后,剩下的就是按动开始仿真的按钮了,让我们一起看一下效果吧~~
finally.jpg (141.67 KB, 下载次数: 92)
21:31 上传
& && &&&模型是使4个轮子旋转,并且整体移动,如果这样的试验通过了,下一步就是接入能使车真正运动起来的数据,进而可以仿真真实车辆行驶的全过程了
& && &&&上图中左侧的图就是Matlab自带的虚拟现实浏览器,其中下方有许许多多按钮,下方的这些按钮是控制观察者的视角的,类似一些RPG游戏一样,观察者也可以通过鼠标任意调整视角,360°看到虚拟现实世界中的一切,不过前提是场景得做的十分精细,附件中的模型我指贴了一面的贴图,如果大家好奇心特别重,旋转了视角,将会看到另一个世界~~
==================================分割线================================
& && &&&上面介绍了VRML建模的全过程,如果遇到复杂的模型,耗费时间的地方在于对真实模型和环境的刻画,Matlab这边的工作,Simulink 3D Animation工具箱已经做了足够多,不需要更改什么,设置一些参数就能直接用了。
& && &&&此外,Simulink 3D Animation工具箱还提供了很多其他强大的功能,例如在虚拟现实世界中显示文字(VR Text Output),将运动物体的运动后的轨迹记录并在浏览器中显示(VR Tracer),一些外部输入设备的驱动(Joystick Input,Space Mouse Input)。最经典的是Demos模块中提供了各式各样的例子,里面不同类型的应用,基本能够满足简单的要求,同时也是学习虚拟现实一个很好的工具。
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21:32 上传
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附件使用方法:将压缩文件解压生成car.WRL文件,打开car.mdl,双击VR Sink,单击Brown找到car.WRL文件,在左侧节点列表中下找到如下节点
SUV/children.rotation& && &整车的旋转
SUV/children.translation&&整车的位置
Reifen_VL.rotation& && && & 左前轮旋转
Reifen_HL.rotation& && && & 左后轮旋转
Reifen_VR.rotation& && && & 右前轮旋转
Reifen_HL.rotation& && && & 左后轮旋转
勾选上述节点,旋转需要四维数据(格式见上文所述),位置需要三维数据,输入相应数据,即可观察到相应的运动
支持原创内容,鼓励自己动手
感谢您分享自己珍贵的资料
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楼主棒棒哒
该用户从未签到
&&需要注意的是,在建模过程中需要将一起运动的部件分到一个“组”中,控制时控制这个组的“旋转”和“位置”就行了。我想问怎么把零件分到一个组里,我做了一个旋翼无人机的模型,转换到VR里,所有的零件都分开了,像螺旋桨转动,只有螺旋桨自己飞走了,其他的都没动
该用户从未签到
上面介绍了VRML建模的全过程,如果遇到复杂的模型,耗费时间的地方在于对真实模型和环境的刻画,Matlab这边的工作,Simulink 3D Animation工具箱已经做了足够多,不需要更改什么,设置一些参数就能直接用了。
签到天数: 12 天[LV.3]偶尔看看II
该用户从未签到
谢谢支持~~
O(∩_∩)O哈哈~
网站官方,,,保证您有偿编程安全。
签到天数: 12 天[LV.3]偶尔看看II
这个很给力O(∩_∩)O~
签到天数: 12 天[LV.3]偶尔看看II
顶开篇语 :
还在为不知道如何使自己的仿真结果更容易让人接受而烦恼吗?
& && & 还在为用一条条曲线所表示的运动太过抽象而苦不堪言吗?
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该用户从未签到
广告广告,O(∩_∩)O哈哈~
该用户从未签到
好东西啊!今天没白来!
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签到天数: 321 天[LV.8]以坛为家I
ms搞得很高端啊,谢谢分享!
签到天数: 716 天[LV.9]以坛为家II
看起来贼给力啊,支持一下
签到天数: 1 天[LV.1]初来乍到
gelivable!!! 支持!!
Powered by基于MATLAB的平面连杆机构运动分析
1引言平面连杆机构的运动分析可采用传统的作图分析法,但是这种方法作图的工作量大,只能作出大致的轨迹图,精度不高,并且很难分析速度和加速度等的变化情况。而利用速度瞬心的方法,往往只能求得瞬时的速度,无法求解速度和加速度连续变化的情况,因而也具有很大的局限性。在参考文献[1]中,提出了杆组法对平面连杆机构进行分析。先将机构拆解成若干个基本杆组,然后对每个基本杆组建立数学模型,对每个基本杆组的输入与另一个杆组的输出相串联,即可对整个机构的运动进行分析。虽然这种方法能够对任何机构都适用,但是对每个杆组的编程非常繁琐。在参考文献[2]中,根据机构的几何关系,列出解析表达式,并对解析表达式求导,进行速度和加速度分析。但是这样无法得到机构运动的动画。在参考文献[3]中,只是对于特定的物理模型求解,当物理模型发生变化时,又得重新计算解析表达式和求导,而且当原动件不是匀速变化时,需要重新编程计算。在参考文献[4]中,利用fsolve函数,对机构进...&
(本文共4页)
权威出处:
在机构学研究中,由于需要处理的数据量十分庞大,加之以往的推导过程繁琐、容易出错,且大多可构造成矩阵运算的方程。因此,研究人员们需要寻找一个通用的,并且能够直接处理矩阵运算的方法。本课题例举了机械原理中的几个具有代表性的部分,如:平面连杆机构的运动分析;平面连杆机构的类型判断、设计及其优化;平面连杆机构的动态静力分析;单自由度机械系统的运转、速度波动的调节以及凸轮机构的设计等。使用Matlab软件独有的矩阵运算功能和优化工具箱等特色,结合应用数值解法进行设计计算和分析研究。尽量避免了在运算时将矩阵中的各项元素展开的手工推导,探索了一种基于Matlab和数值解法的矩阵解析方法。该方法对机械原理中机构的运动、力学分析、机构设计及优化等提供了一种解决方案,对机构参数化设计给予了一定帮助;而且对解决其他类似的问题具有一定的参考价值。&
(本文共88页)
权威出处:
关键词:连杆机构;代数法;位置分析
平面连杆机构位置分析的代数法与图解法相比,有以下几方面的优点:①解能达到高度的精确性;②适应于计算机或计算器进行运算;③一旦解的形式被找到,就可以对任何尺寸的构件或机件上不同位置的点进行估算,不需要重新推算。 1 基本方程及公式推导 现在用代数法对图1的曲柄滑块机构进行分析。代数法解这种问题的一般途径是把B点的Y1坐标与构件2和构件3的长度和他们与X轴的夹角联系起来,于是,
32sinsinqqCBBARR-=
23sinsinqqCBBARR-=
图1 曲柄滑块机构 从图1的几何图形中还可以看出: 32coscosqqCBBACRRR+=
32coscosqqCBBACRRR=-
(d) 把方程 (a)...&
(本文共3页)
权威出处:
将计算机引入设计和教学领域,实现计算机辅助设计、分析和教学已成为现代社会发展的必然趋势。计算机辅助设计的一个十分重要的内容就是进行机构、机械零部件的设计计算、运动分析和动态模拟,在设计过程中应用CAD可以对设计方案进行检验和考核,能使设计质量明显提高,从而加快设计速度、降低设计成本,因而在现代工业生产中得到了广泛的应用。连杆机构[1-3]是机械中广泛使用的一种机构,各构件的运动形式多样,可实现转动、摆动、移动和平面复杂运动,从而可实现已知运动规律和已知轨迹。连杆机构的设计[1-2]包括选型和运动尺寸设计两方面,前者是确定连杆机构的结构组成,后者是确定机构运动简图的参数,平面连杆机构运动尺寸设计是本系统的重点设计内容,它包含三类基本问题:实现构件给定位置;实现已知运动规律;实现已知运动轨迹。一般采用的设计方法有图解法、解析法、图谱法和模型实验法。连杆机构的运动分析[4]是研究已原主动件运动规律时,如何确定机构其余构件的轨迹、位移、...&
(本文共7页)
权威出处:
平面连杆机构全部采用低副连接,因而结构简单易于制造,结实耐用,不易磨损,适于高速重载;运动低副具有良好的匣形结构,无需保养,适于极度污染或腐蚀而易出现问题的机器中;连杆机构能够实现多种多样复杂的运动规律,而且结构的复杂性不一定随所需完成的运动规律性的复杂程度而增加;连杆机构还具有一个独特的优点,就是可调性,即通过改变机构中各杆件长度,从而方便地改变了原机构的运动规律和性能。连杆机构由于结构上的特点在各种机械行业中被广泛的采用。通过对连杆机构的设计,可以实现不同的运动规律,满足预定的位置要求和满足预定的轨迹要求。平面连杆机构的计算机辅助设计是一个比较复杂和困难的问题,对连杆机构进行运动分析是研究现有机构和设计新机构的必不可少的重要手段。从机构的几何运动关系出发,建立机构运动的数学模型,所编制的计算程序可以对平面连杆机构的运动进行全面分析,可以计算出精确的计算结果并保存在相应的文件中,并能够在屏幕上输出运动分析的主要图形信息—点的位...&
(本文共67页)
权威出处:
引言平面连杆机构在工程机械中应用非常广泛,其特点就是它结构简单、容易制造,而且工作可靠,能够实现我们所期望的多种运动规律和运动轨迹的要求。近年来,随着计算技术的提高和现代数学工具的日益完善,许多专家在原有的机构分析方法上,结合这些新的知识,将一些新的思想融入到机构的研究中,出现的一个共同特点就是无论是传统的、还是新提出的研究方法,要完成一次计算需要的工作量还是很大。因此,计算机辅助设计方法成了平面连杆机构研究的主要方向。1.平面连杆机构的特点平面连杆机构通常又被称为平面低副机构。低副两元素为面接触,故在传递同样载荷的条件下,两元素间的压强较小,因而可以承受较大的载荷。其构件运动形式具有多样性,既有绕定轴转动的曲柄、绕定轴往复摆动的摇杆,又有作平面一般运动的连杆,作往复直线移动的滑块等。2.平面连杆机构的运动分析平面连杆机构的运动分析采用复数矢量法,即从几何学看,每个平面机构都可看成是由若干个平面的封闭多边形组成。假设封闭多边形的...&
(本文共1页)
权威出处:
1引言目前,高校实验课强调加强学生的动手能力培养,减少或取消演示性、验证性实验项目,增设设计性、综合性实验项目。机械原理课没有设计性实验是目前实验教学中存在的突出问题。平面连杆机构设计是机械原理课教学的主要内容之一,平面连杆机构可以用3种方法进行设计,即解析法、作图法和实验法。实验法是最直观的平面连杆机构设计方法,但由于在黑板上无法讲授,因此机械原理教学中只讲前2种设计方法。为了弥补理论教学中的不足,本文开发了平面连杆机构设计实验项目,将实验法设计平面连杆机构的教学内容放到实验教学中来完成。2实验装置设计2.1双机架安装层面平面连杆机构设计框架的设计要求学生在实验中设计平面连杆机构,首先要给学生提供一个设计平台,学生在该设计平台上完成教师所要求设计的各种平面连杆机构。经过反复研究,确定该设计平台应具备以下的条件:①设计平台最好是立式框架式结构,学生设计时应能面对设计平面,大小应能放在实验桌上。②机架安装位置应在设计平面内X、Y方...&
(本文共4页)
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基于MATLAB的平面六杆运动综合毕业设计
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基于MATLAB的平面六杆运动综合毕业设计(16000字)&&&&&
汽车在行驶过程中,需要按照驾驶员的意志经常改变其行驶方向,即所谓汽车转向。汽车直线行驶时,往往转向轮也会受到路面侧向干扰力的作用,自动偏转而改变行驶方向。此时,驾驶员也可以利用这套机构恢复汽车原来的行驶方向。这套机构称为汽车的转向系统。最常用的汽车转向机构是平面四杆机构,其结构相对简单,而且已经有大量的研究。但是由于六杆机构构件多、优化参数多、转向精度高,所以用平面六杆机构来代替四杆机构作为汽车的转向机构可以更好的实现转向条件。
本课题对平面转向六杆机构进行了如下的研究:根据转向条件方程,与转向机构的两个闭环方程,采用结式消元法消去一个未知变量,得出了转向六杆机构关于输入角的目标函数方程;并采用计算机图解法,在一定值的范围内求解出该方程组的全部实数解。
关键词:平面转向六杆机构 结式消元法 计算机图解法
In a moving vehicle, the driver will need to frequently change its traveling direction, the so-called steering. A straight line moving vehicle, often steering wheel by the road side will interfere with the role of power, automatic traffic change the direction of deflection. At this point, the driver can also use this to restore the original motor vehicle traveling direction. This set of institutions known as the steering system of motor vehicles. The most commonly used automotive steering mechanism is planar four-bar linkage, and its relatively simple structure, and have been a lot of research. However, due to more than six body components, and optimize the parameters, steering accuracy, the six bodies with planar four-bar mechanism to replace the steering mechanism for vehicles can be shifted to achieve better conditions. 〖来源:毕业设计(论文)网 WWW.56DOC.COM 咨询QQ:〗
So, some research on plane steering six-bar linkage has been done in this project as follows: based on the condition equation of correct steering and the equations of two closed loop of steering mechanism , a set of three equations in three variables can be obtained after a variable is expurgated with the elimination method. Then with the computer graphic method, the real solution of this equation group can be generated.
Keywords: Six-Bar linkage&& Resultant elimination method&&& Computer graphic method
一 毕业论文内容
平面连杆机构运动综合的任务,通常可以分为三大类型:位置综合、函数综合和轨迹综合。位置综合:亦称刚体导引综合,这种综合要求连杆机构能导引某刚体按规定次序精确地经过若干给定的位置;函数综合:这种综合要求连杆机构的输出杆和输入杆的位移满足给定的函数关系;轨迹综合:这种综合要求连杆机构的连杆上某点沿给定的轨迹运动。除某些个别的特殊情况外,连杆机构的运动综合均属近似综合,即综合所得机构再现的实际运动与要求的运动之间总有误差存在。这种误差称为&结构误差&。&近似综合&把&从全局考虑这种结构误差的大小&作为着眼点,其基本内容是函数综合和轨迹综合,基本方法有函数逼近法和优化方法。 〖来源:毕业设计(论文)网 WWW.56DOC.COM 咨询QQ:〗
本课题研究了平面六杆转向机构的运动综合,其转向条件和机构尺寸优化与类型选择一直是道路车辆设计中非常关键的问题,这种设计的复杂性小到一个平面四杆机构,大到一个非常复杂的空间机构。平面四杆机构在转向机构中应用的比较早,而且非常广泛。为了更高的转向精度,转向平面六杆机构也被机构学者们所深入研究。
二 毕业论文的要求
&&& 要求:熟悉Matlab语言环境,了解Matlab环境中基本程序的应用,掌握Matlab M文件的编写,了解必要的Matlab与其它编程语言的接口,并需复习或学习机械结构理论知识和汽车转向机构的相关知识。
通过本次毕业设计,学生应能使用Matlab的编程环境进行系统的设计。
三 毕业论文应完成的工作
&&& 1. 收集设计资料,完成与本课题相关的文献综述及其相关资料收集;
2. 构建实现函数的平面六杆滑块机构的综合多项式方程组;
3. 分析实现的任务数.精确点数.附加约束个数与任选变量个数之间的关系;
4. 实验验证;
5. 翻译一篇与设计内容有关的英文文献(英文字符不少于3000),翻译毕业设计中文摘要(英文字符不少于300)。
本论文的主要内容
对于平面转向四杆机构的运动综合,可以用一个基于消元过程的计算运动方法来综合转向四杆机构。先最小化转向四杆机构设计误差的平方和,然后使用了符号消元法来解优化问题的边界条件,以得到一个未知量的多项式方程,其所得到的即为问题的所有解。而对于转向六杆机构的运动综合,首先根据转向条件,我们得到一个将连杆参数和输入角和输出角关联起来的目标方程。接着我们通过优化边界条件获得三个未知量的三个方程的方程组。通过计算机图解法,我们将得到该方程组的近似解,将该解作为优化初始解,进行优化,我们就得到了方程组的精确解,也就是该转向机构的相关参数解。在机构分析与综合中,综合模型的多元方程组当消元到只剩有限个变量的时候,方程组的次数往往很高,通过继续消元求解起来十分困难,这种情况在其项数很多的情况下更为显著,且其解多为虚根或不在实际应用范围内,为此,本文提出了一种计算机图解法,应用于解此类三元多次方程组,也可应用于一般情况下方程组的求解。将计算机图解法求出的解作为初始值,利用无约束优化,可以得到在一定值范围内的原方程组的全部精确实数解。 〖资料来源:毕业设计(论文)网 WWW.56DOC.com〗
第一章& 绪& 论&&& 1
1.1课题背景&&& 1
1.1.1 平面连杆机构的研究现状&&& 1
1.1.2 综合模型的建立&&& 2
1.1.3 综合方程组的求解&&& 3
1.2本论文的主要内容&&& 4
第二章& MATLAB 基础知识及结式消元法简介&&& 6
2.1 MATLAB基础知识简介&&& 6
2.2 MATLAB的优势和特点 :&&& 6
2.3结式消元法&&& 9
2.3.1 定义&&& 9
2.3.2 两个多项式的消元&&& 10
第三章 平面转向六杆机构运动综合&&& 11
3.1引言&&& 11
3.2转向条件&&& 11
3.3综合建模&&& 13
3.4优化过程&&& 15
3.5 实例计算&&& 16
第四章& 总结和展望&&& 23
参考文献&&& 24
致& 谢&&& 25
附录一 英文文献&&& 26 〖资料来源:毕业设计(论文)网 WWW.56DOC.COM 咨询QQ:〗
附录二 英文文献翻译&&& 37
附录三 重要代码&&& 47
附录四 毕业设计任务书&&& 51 〖资料来源:毕业设计(论文)网 WWW.56DOC.COM〗
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