|
DOI: 10.14489/hb.2015.011.pp.034-041
Перечесова А. Д., Калапышина И. И.
SIMMECHANICS ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ
(с. 34-41)
Аннотация. Дан обзор учебного пособия, в котором демонстрируется подход к моделированию механических систем с помощью библио-теки SimMechanics, пакета Simulink, среды MATLAB. Данная библиотека используется для моделирования пространственных движений твердотельных машин и механизмов, для начального анализа кинематики и динамики механизмов различного уровня сложности на стадии инженерного проектирования, а также для решения дифференциальных уравнений, которые записаны в виде структурной модели SimMechanics с использованием связанной блочной диаграммы. Раскрыта структура учебного пособия, основные этапы обучения проектированию и анализу механизмов, которые основаны на базовых знаниях студентов из курсов «Теория машин и механизмов», «Теоретическая механика». Изложенные в учебном пособии примеры анализа механизмов способствуют закреплению ранее усвоенных знаний. В статье акцентируется внимание на психологических аспектах восприятия студентами учебно-методического материала. Учебное пособие соответствует современным методам образования и современному уровню развития науки и техники.
Ключевые слова: моделирование; MATLAB; SimMechanics; анализ механизмов; кинематика механизмов; динамика механизмов; учебное пособие.
Perechesova A. D., Kalapyshina I. I.
APPLICATION OF SIMMECHANICS FOR MODELING OF MECHANICAL SYSTEMS AND FOR EDUCATION
(pp. 34-41)
Abstract. Article reviews the training manual, which demonstrates the approach to the modeling of mechanical systems using the SimMechanics library, package Simulink, MATLAB environment. This library is used to model the spatial motions of machines and mechanisms for the initial analysis of the kinematics and dynamics of mechanisms at different levels of complexity of engineering design stage, as well as for solving differential equations, which are written in the form of a SimMechanics structural model using related block diagram. The article describes the structure of training manual and the main stages learning of design and analysis of mechanisms that are found on the basic knowledge of students from courses “Theory of Machines and Mechanisms”, “Theoretical Mechanics”. Thus, the described in the textbook examples of the analysis of mechanisms using SimMechanics library helps to perpetuate the previously learned knowledge. The paper given special attention to the psychological aspects of students' perception of educational. Textbook meets modern methods of education and modern level of development of science and technology.
Keywords: Simulation; MATLAB; SimMechanics; Analysis of mechanisms; Kinematics of mechanisms; Dynamics mechanisms; Training manual.
А. Д. Перечесова, И. И. Калапышина (Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики» (Университет ИТМО), Санкт-Петербургский филиал Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н. В. Пушкова Российской академии наук (СПбФ ИЗМИРАН) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
A. D. Perechesova, I. I. Kalapyshina (Saint Petersburg National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics (ITMO University), Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radio Wave Propagation of the Russian Academy of Sciences St.-Petersburg Filial (SPbF IZMIRAN)) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
1. Мусалимов В. М., Заморуев Г. Б., Калапышина И. И. и др. Моделирование мехатронных систем в среде MATLAB (Simulink / SimMechanics): учебное пособие для вузов. СПб.: НИУ ИТМО, 2013. 114 с.
2. Пидкасистый П. И. Педагогика. M., 2006. 608 с.
3. Калапышина И. И., Перечесова А. Д., Нуждин К. А. Применение в учебном процессе пакета MatLab при моделировании мехатронных систем // Известия высших учебных заведений. Приборостроение–2015. Т. 58, № 1. С. 74–75.
4. Kot A. Bi-axial Inverted Pendulum Modelling ICCC 2013 // Conference Paper –14th International Carpathian Control Conference, Rytro; Poland, 2013. P. 171 – 174.
5. Li H. X., Lu A. S. The Design of Output Feedback Controller for Inverted Pendulum System, Applied Mechanics and Materials, ICMIA 2013 // Key Engineering Materials V. 336 – 338 (2013). 2nd International Conference on Meas-urement, Instrumentation and Automation, Guilin; China, 2013. P. 489 – 492.
6. Дьяконов В. П. Simulink 5/6/7: Самоучитель. М.: ДМК Пресс, 2008. 784 с.
7. Дьяконов В. П. MATLAB 6.5 SP1 + Simulink 5 и MATLAB 7 + Simulink 6 в математике и математическом моделировании. M.: СОЛОН-Пресс, 2005.
8. Лазарев Ю. Ф. Моделирование процессов и систем в MATLAB. Учеб. курс. СПб.: Питер; Киев: Издательская группа BHV, 2005. 512 с.
9. Kopytenko Yu., Sergushin P., Petrishchev M. et al. The Device for Manufacturing Torsion Bars with Helical Anisotropy UISAT-1 // Key Engineering Materials. V. 437 (2010). Trans Tech Publications, Switzerland, 2010. P. 625 – 628.
10. Перечесова А. Д., Калапышина И. И., Нуждин К. А. Исследования механизмов различного уровня с помощью MATLAB // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2014. № 11. С. 42 – 55.
11. Перечесова А. Д. Анализ и синтез механизма для плетения торсионных подвесов приборов: дис. … канд. техн. наук: 05.02.18. СПб., 2012. 125 с.
12. Perechesova A. D., Kalapyshina I. I., Nuzhdin K. A. Kinematics and Dynamics Analysis of Different Mechanisms using the Simmechanics/SIMULINK/MATLAB // 26th European Modeling and Simulation Symposium, EMSS 2014. 2014. Р. 128 – 135.
13. Заморуев Г. Б., Калапышина И. И. Кинематическое управление двухпараметрической сканирующей антенной // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2012. № 1(78). С. 78 – 83.
14. Kalapyshina I. I., Perechesova A. D., Nuzhdin K. A. et al. Modeling of Mechatronic Systems in Matlab (Simulink / Simmechanics) // 26th European Modeling and Simulation Symposium, EMSS 2014. 2014. Р. 106 – 111.
15. Zimmermann K., Zeidis I., Behn C. Mechanics of Trrrestrial Locomotion. Springer – Verlag Berlin Heidel-berg, 2009. 289 p.
16. Xiao X., Li Y., Tang H. Kinematics and Interactive Simulation System Modeling for Robot Manipulators ICIA 2013 // Conference Paper – 2013 IEEE International Conference on Information and Automation, Yinchuan; China, 2013. P. 1177 – 1182.
17. Rybak L. A., Gaponenko E. V., Chichvarin A. V. et al. Computeraided Modeling of Dynamics of Manipulator-tripod with Six Degree of Freedom // Article. V. 25 (2013). World Applied Sciences Journal, Is. 2. P. 341 – 346.
18. Ghanbari A., Solaimani R., Rahmani A., Tabatabaie F. Design and Simulating Five-finger Robot Hand to Grasp Spherical Objects // Article. V. 10 (2013). Life Science Journal, Is. SUPPL.3. P. 140 – 145.
19. Hasan R., Rahideh A., Shaheed H. Modeling and Interactional Control of the Multifingered Hand, ICAC 2013 // Conference Paper – 2013 Proceedings of the 19th International Conference on Automation and Computing: Future Energy and Automation, London; United Kingdom, 2013. P. 126 – 131.
20. Калапышина И. И. Моделирование динамики станка для обработки стекол // Известия вузов. Приборостроение. 2012. Т. 55, № 6. С. 74 – 77.
21. Техническое руководство по разработке учебно-методического комплекса для системы дистанционного обучения Версия 1.63 от 16 января 2013 г. СПб.: НИУ ИТМО. 224 с.
1. Musalimov V. M., Zamoruev G. B., Kalapyshina I. I. et al. (2013). Modeling of mechatronic systems in the MATLAB environment (Simulink / SimMechanics): textbook for universities. St. Petersburg: NIU ITMO.
2. Pidkasistyi P. I. (2006). Pedagogy. Moscow.
3. Kalapyshina I. I., Perechesova A. D., Nuzhdin K. A. (2015). Application in educational process of MatLab software in the simulation of mechatronic systems. Izvestiia vysshikh uchebnykh zavedenii. Priborostroenie. 58(1), pp. 74-75.
4. Kot A. (2013). Biaxial Inverted Pendulum Modelling ICCC 2013. Conference Paper –14th International Carpathian Control Conference, Rytro; Poland, pp. 171-174.
5. Li H. X., Lu A. S. (2013). The Design of Output Feedback Controller for Inverted Pendulum System, Applied Mechanics and Materials. ICMIA 2013. Key Engineering Materials V. 336-338 (2013). 2nd International Conference on Measurement, Instrumentation and Automation, Guilin; China, pp. 489-492.
6. D'iakonov V. P. (2008). Simulink 5/6/7: tutorial. Moscow: DMK Press.
7. D'iakonov V. P. (2005). MATLAB 6.5 SP1 + Simulink 5 and MATLAB 7 + Simulink 6 in mathematics and mathematical modeling. Moscow: SOLON-Press.
8. Lazarev Iu. F. (2005). Modeling of processes and systems in MATLAB. Training course. St. Petersburg: Piter; Kiev: Izdatel'skaia gruppa BHV.
9. Kopytenko Yu., Sergushin P., Petrishchev M. et al. (2010). The Device for manufacturing torsion bars with helical anisotropy UISAT-1. Key Engineering Materials. Vol. 437. Trans Tech Publications, Switzerland, pp. 625-628.
10. Perechesova A. D., Kalapyshina I. I., Nuzhdin K. A. (2014). Studies of mechanisms at various levels using MATLAB. Izvestiia vysshikh uchebnykh zavedenii. Mashinostroenie, (11), pp. 42-55.
11. Perechesova A. D. (2012). Analysis and synthesis of mechanism for weaving torsion suspensions devices. PhD thesis. St. Petersburg.
12. Perechesova A. D., Kalapyshina I. I., Nuzhdin K. A. (2014). Kinematics and dynamics analysis of different mechanisms using the Simmechanics/SIMULINK/MATLAB. 26th European Modeling and Simulation Symposium, EMSS 2014, pp. 128-135.
13. Zamoruev G. B., Kalapyshina I. I. (2012). Kinematic control with twoparametrical scanning antenna. Nauchno-tekhnicheskii vestnik informatsionnykh tekhnologii, mekhaniki i optiki, 78(1), pp. 78 – 83.
14. Kalapyshina I. I., Perechesova A. D., Nuzhdin K. A. et al. (2014). Modeling of mechatronic systems in Matlab (Simulink / Simmechanics). 26th European Modeling and Simulation Symposium, EMSS 2014, pp. 106-111.
15. Zimmermann K., Zeidis I., Behn C. (2009). Mechanics of terrestrial locomotion. Springer – Verlag Berlin Heidelberg.
16. Xiao X., Li Y., Tang H. (2013). Kinematics and interactive simulation system modeling for robot manipulators. ICIA 2013. Conference Paper – 2013 IEEE International Conference on Information and Automation, Yinchuan; China, pp. 1177-1182.
17. Rybak L. A., Gaponenko E. V., Chichvarin A. V. et al. (2013). Computeraided modeling of dynamics of manipulator-tripod with six degree of freedom. World Applied Sciences Journal, 25(2), pp. 341-346.
18. Ghanbari A., Solaimani R., Rahmani A., Tabatabaie F. (2013). Design and simulating five-finger robot hand to grasp spherical objects. Life Science Journal, 10(3 (SUPPL)), pp. 140-145.
19. Hasan R., Rahideh A., Shaheed H. (2013). Modeing and interactional control of the multifingered hand, ICAC 2013. Conference Paper – 2013 Proceedings of the 19th International Conference on Automation and Computing: Future Energy and Automation, London; United Kingdom, pp. 126-131.
20. Kalapyshina I. I. (2012). Modeling the dynamics of the machine for processing the glass. Izvestiia vuzov. Priborostroenie. 55(6), pp. 74-77.
21. Technical guidelines for the development of educa-tional and methodical complex for distance learning system. Version 1.63 as of 16 January 2013. St. Petersburg: NIU ITMO.
Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).
Стоимость статьи 350 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.
После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.
Для заказа статьи заполните форму:
.
This article is available in electronic format (PDF).
The cost of a single article is 350 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.
After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.
To order articles please fill out the form below:
.
.
|
Разработка концепции и создание сайта - ООО «Издательский дом «СПЕКТР»