基于matlab的连杆机构设计

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1、基于mat l a b的连杆机构设计作者:日期:1平面连杆机构的运动分析11. 2机构的工作原理11. 3机构的数学模型的建立11 . 3.1建立机构的闭环矢量位置方程1.1.3. 2求解方法 22 基于MATLA醒序设计42.1 程序流程图2 . 2 M文件编写62.3 程序运行结果输出73 基于MATLABB形界面设计 113.3. 界面设计1 13.4. 代码设计4 小结17献 181 平面连杆机构的运动分析1 .1机构运动分析的任务、目的和方法曲柄摇杆机构是平面连杆机构中最基本的由转动副组成的四杆机构，它可以用来实现转动和摆动之间运动形式的转换或传递动力。对四杆机构进行运动分析的意义是

2、：在机构尺寸参数已知的情况下，假定主动件（曲柄）做匀速转动，撇开力的作用，仅从运动几何关系上分析从动件 （连杆、摇 杆）的角位移、角速度、角加速度等运动参数的变化情况。还可以根据机构闭环 矢量方程计算从动件的位移偏差。上述这些内容 ，无论是设计新的机械，还是为 了了解现有机械的运动性能，都是十分必要的，而且它还是研究机械运动性能和 动力性能提供必要的依据。机构运动分析的方法很多，主要有图解法和解析法。当需要简捷直观地了解机构 的某个或某几个位置的运动特性时， 采用图解法比较方便，而且精度也能满足实 际问题的要求。而当需要精确地知道或要了解机构在整个运动循环过程中的运动 特性时，采用解析法并借助

3、计算机，不仅可获得很高的计算精度及一系列位置的 分析结果，并能绘制机构相应的运动线图，同时还可以把机构分析和机构综合问 题联系起来，以便于机构的优化设计。1.2 机构的工作原理在平面四杆机构中，其具有曲柄的条件为：a.各杆的长度应满足杆长条件，即：最短杆长度+最长杆长度&其余两杆长度之和。b.组成该周转副的两杆中必有一杆为最短杆，且其最短杆为连架杆或 机架（当最短杆为连架杆时，四杆机构为曲柄摇杆机构；当最短杆为机架时，则为 双曲柄机构）。在如下图1所示的曲柄摇杆机构中，构件A B为曲柄，则B点应能通过曲柄与连 杆两次共线的位置。1.3 机构的数学模型的建立1.4 . 1建立机构的闭环矢量位置方

4、程在用矢量法建立机构的位置方程时，需将构件用矢量来表示，并作出机 构的封闭矢量多边形。如图1所示，先建立一直角坐标系。设各构件的长度分别 为L1 、L2、L 3、L4 ,其方位角为日、&、区、* 。以各杆矢量组成一个封闭矢量多边形，即 ABCDA其个矢量之和必等于零。即：G+4 =占+4式1式1为图1所示四杆机构的封闭矢量位置方程式。 对于一个特定的四杆机构，其 各构件的长度和原动件2的运动规律，即 鸟 为已知，而4 =0,故由此矢量方 程可求得未知方位角氏、氏。角位移方程的分量形式为：+ 4 8鸟=A 8叫 + A? sin鸟+ q win珞=。win乌彳 sin 4闭环矢量方程分量形式对时

5、间求一阶导数（角速度方程）为:一与电+4（啊= &啊 sing4叼 85鸟 一 4/ cos = 一/ cos每其矩阵形式为:q& sing、一叫4 85备/联立式3两公式可求得:吟=一叼4 5111 （鸟一4）/ in（生 一2 H式5叫二吗3sin（鸟-区”国日立国-即式6闭环矢量方程分量形式对时间求二阶导数（角加速度方程）矩阵形式为:生4 乳注冬 f婢 J &+ WAjC。，与一4L*二凸耳一/4面口 / + W4疝 曷&蚯n % 0或L*血4 由式7可求得加速度:一延& 3 -4）一显J匚尔冬-幻+就4W 1a阳鸟一冬)一反4cx -+磅看注：式1式9中,L i ( i =1 , 2

6、,3,4)分别表示机架1、曲柄2、连杆3、摇杆4的长度；鸟(i=1, 2 ,3, 4)是各杆与x轴的正向夹角，逆时针为正，顺时针四生=-为负，单位为rad;1是各杆的角速度， 出,单位为r a d/s ;d码_d电r 2出 也 为各杆的角加速度，单位为 城支。1 .3.2求解方法 (1)求导中应用了下列公式sin dB 门门=C8 3 = 6。 s 8dl dtd cosd白-弘n 5 = 一左1史拄y/dtdt（要d式1 0(2)在角位移方程分量形式(式2)中，由于假定机架为参考系，矢量1与x轴 重合，=0,则有非线性超越方程组：工(4 4)= &+ & c公 另一 A - 4 cx q =

7、 0/岛二与i口耳十Lind-A疝4=oJ,1 1工I 1 1可以借助牛顿辛普森数值解法或 Matla b自带的f s olv e函数求出连杆3的 角位移和摇杆4的角位移。求解具有n个未知量(1=1, 2,，n)的线性方程组：的办十313K3+- + 1加 / =4 I 向西十心口十十侬再=% ,，丙十4/7+%*4l4.式12式中，系列矩阵是一个阶方阵：4 A = ;1%L 式13的逆矩阵为；常数项b是一个n维矢量：人氏曲，悬尸式14因此，线性方程组解的矢量为：x= 1.演爱酒）=小营式15式1 1是求解连杆3和摇杆4角速度和角加速度的依据。基于M AT LAB程序设计MATLAB 是M a

8、 thw o rks公司推出的交互式计算分析软件，具有强大的运算分析功能，具有集科学计算、程序设计和可视化于一体的高度集成化软件环境，是目前国际上公认的最优秀的计算分析软件之一，被广泛应用于自动控制、信号处理、机械设计、流体力学和数理统计等工程领域。通过运算分析，MATLAB可以从众多的设计方案中寻找最佳途径，获取最优结果，大大提高了设计水平和质量。四连杆机构的解析法同样可以用MATL AB的计算工具来求值，并结合 MATLAB的可视化手段，把各点的计算值拟合成曲线 得到四连杆 机构的运动仿真轨迹。2.1程序流程图2. 2 M文件编写首先创建函数F outBa r P o s it i on,

9、函数f soke通过他确定。funct i on t=f o u r barposi t ion(th,th 2 ,L2,L3,L4 , L 1)t= L 2 * c os( t h2) + L 3 *cos(th( 1 ) )-L4 *cos(th( 2 ) ) -L1;L2*sin(th 2 )+L3*sin (th (1) L4 * si n (t h ( 2 );主程序如下：disp * * * * *平面四杆机构的运动分析* * * * *L 1 =304.8;L2=1 0 1. 6; L 3=254 . 0 ;L4=177.8;%给定已知量，各杆长 L1,L2 ,L3,L4t h2

10、=0:1/6:2 * p i ;%曲柄输入角度从 0至360度,步长为pi/6th34=zeros(length(th2),2);o n s =optimset(display, / o ffz );for m=1: length(th2)%建立一个N行 2列的零矩阵，第一列存放opti%。_ 3,第二列存放 0_3%建立for循环，求解 0 _3, 0 _4th3 4 (m,:) = fs o lve( f ou r barpos i tio n , 11 , options, t h 2 (m), L 2,L3 ,L4,L1) ;%的非线性超越方程，结果保存在th3 4中%连杆3的D端点Y

11、坐标值endy=L2*sin(t h 2)+L3* sin (th 34(:, 1)。;x=L2 *co s (th2)+L 3* cos(t h 34(:,1);%连杆 3 的 D 端点 X 坐标值xx= L2* c o s (t h 2 ) ;%连杆3的C端点X坐标值yy=L2*s i n (t h 2);%连卞f 3的C端点丫坐标值fig u re(1)plot (x; x x,y;yy ,k,0 L 1 ,0 0,%绘制连杆 3 的几个位置点k/ ,x, y, ko,xx, yy/ ks)titl e (连杆3的几个位置点)x 1 a be 1 (水平方向)ylabel(垂直方向)ax

12、is equal%XY坐标均衡th2=0: 2/7 2: 2*pi;%重新细分曲柄输入角度。_2步长为5度th3 4 = z e r o s(len g th (th 2) ,2);opti o n s= o p tims e t (/ d i s p 1 ay,off);f or m = 1:lengt h (th2)th3 4 ( m, :) = f so lv e (z fo u rba r p osi t ion z , 1 1 ,op t ions, th 2 (m) , L2 ,L3,L4,L1); e ndf i u ure(2)plo t (th 2*1 8 0 /pi, t

13、h 3 4 (:, 1),th2*180/p i ,th34(:,2)% 绘制连杆 3 的角位移关于曲柄2的角位移图plot(th2* 1 80/pi,th3 4 (: ,1)*1 8 0 /pi, t h 2*180/pi,th 3 4 (:,2)*180/pi)%绘制摇杆4的角位移关于曲柄2的角位移图a x is( 036 0 0 17 0 )% 确定 XY 边界值grid%图形加网格X la b el(/ 主动件转角t h e t a_2(度)ylab e 1 (/从动件角位移(度)titl e (/角位移线图)t ex t ( 1 20, 1 2 0/摇杆4角位移/ )te x t(1

14、 5 0,4 0 , / 连杆 3 角位移)w2= 2 50 ;%设定曲柄角速度for i = 1:length(th2)A= -L3*sin(th3 4 (i,1) L 4 * s i n ( t h 3 4(i,2) ) ; L3 * cos(th34(i , 1) -L 4 * c o s (t h3 4 (i, 2);B = w2* L 2*sin(th2(i) ) ; -w2*L2*co s (th 2 (i);w =inv (A )*B;w3(i) = w (1);w 4 ( i) = w(2);endf i gu r e (3)p 1 o t(th2*18 O/pi,w3,th2

15、*180/p i , w4) ;%绘制角速度线图a x is (0 3 6 0 -175 2 0 0 )t ext( 5 0,1 6 0,摇杆 4 角速度( omeg a _4)te xt (220,13 0 ,连杆 3 角速度(omega_3)，)g r idX label(主动件转角 t h eta_2(度)，)y lab e l(从动件角速度(ra d cd o t s A-1),) title(角速度线图/)f or i = 1:l e n g th (th 2)C= -L3 * s i n(th 3 4(i, 1 ) L 4 * si n (th 3 4 ( i , 2) );L 3

16、* c os(th34(i,1) -L 4 *cos(t h 3 4 (i ,2 )；D= w2A2* L 2*c o s(th 2 (i) +w3( i42 * L3* c os (th 3 4(i,1) ) w 4 ( i )人 2 *L 4 *cos(t h 34(i, 2); w 2 A2*L 2 * s in(t h 2 (i) + w 3 (i)人 2 * L3*si n (t h 3 4( i , 1)-w4(i ) a 2 *L4*s i n(th34(i,2);a=inv(C)*D ;a3( i ) = a (1);a4(i)=a( 2 );e ndf igure(4)plo

17、t (th2 * 1 8 0/pi,a3, t h 2* 1 8 0 /pi, a4) ;%绘制角加速度线图axis(0 3 60 - 7 0 0 00 6 5000)t e xt(50, 5 0000,摇杆 4 角加速度(al p ha _4 )text (220,1 200 0,连杆 3 角加速度(a 1 p h a_ 3)gridxla b el(从动件角加速度/ )ylab e l(从动件角加速度(radcd o t s 人-2)t i tle (/角加速度线图)di s p 曲柄转角连杆转角-摇杆转角-连杆角速度-摇杆角速度-连杆加速度-摇杆加速度y dcs=th2 * 180/p

18、i, th 3 4(:,1) * 1 80/p i , t h 3 4(:, 2 )*18 0 /p i,w3z, w4,a3,a4;disp(y d cs)2 .3程序运行结果输出* * * * *-连杆加速度-摇杆加速度*平面四杆机构的运动分析曲柄转角 连杆车t角-摇杆转角-连杆角速度-摇杆角速度1 . 0 e + 00 4 *00.00440. 0 0 97 -0. 0 1 2 5-0. 0 125 -0.54 7 84.84 5 80.00050.0 04 20.00 9 4 -0.0 1 26 - 0.0 1 0 70.23 0 05.56 3 00.00 1 00. 0 0 390

19、. 00 9 2- 0 .0 1 24 0.0 0 860. 89466.05 2 00.00150.00 3 70.0 0 9 1-0.01 1 9 -0. 0 0651. 4143 6.2 9820.00 2 00. 0 0340.0 0 9 0-0.011 4-0. 0 0 431.78016.31740.0 0250.003 20. 0 0 8 9 0.010 7-0.00212.00276. 14670. 0 0300 .00300.008 9-0. 01000.0 0 0 02. 1 04 65.8 3390.00 3 50. 0 0280.00 89 - 0 .0 0 930 .

20、 0 0202.11 3 45.4 27 20.00400. 0 02 60.00 9 0- 0 .00850. 0 0 3 82.056 64.9 6 870. 0 0450.00 2 50. 0 09 1- 0.00780 .0 0541.9 57 84.4 9180. 00500 . 0 0230. 0 092 -0. 0 07 20. 00 6 91 .83564.01 9 8文 Z9Z- I -90 6 6 t8800, 0 - 800 090L乙 00 02 8 00 0- 0600 0SOW 0090 0 0992 0 0L ZOO O -96 0 0 0 08000I 8L9

21、k 62 7乙1-LZOOO-00 10 , 019 1009V0 0 06 I O k99 OC 0-ooo09200191- ZL8Z0- 0900 0-8 0 1 0 0 怙 LOO乙。000游0009991一 ，加丁 0 900 0-OH O- 000000 ZGZk VL 0 ?O-14 LO , 099L008G00 , 0sesoo9990- 0 -乙 wxro -SHO- 09G0 0 0oesoo9802 0，eoo o-891 0 - 0eeooo%“乙-9L 6 T O8200 0 -I HO 089 I 0 0022000 I 乙-乙。6200 200 0-LOO 62

22、 00 , 0608 9 2-140009010- 069L00Z20000120 , 01000- 0 -0 LO O69 I O- 092000I e 6 乙-010 00691 0 0esooo0 0 SC 09 98 e-69602ZZQ 0 088 0 0 069L00ISO 0 0961 0 0ge o o ,o o soc o 8 uo o6 I 0 O-O0610 06 9976V0002Z00 0 Z9L0 08 LOO- 09 8 LO O6。 8 6 -6 099 Z 9 00 0900099L00 9L0000 8L000998 G- 9199ZOOO 9000 CGL

23、OO9100 09Z I O- 0981 9 一68ooo ooo eg io o 打o(y oOZLOOLOLOI GW 09GZ87- 8102 Z乙 14 00Z20000 91 0 -00200 , 0 100099 I 0 0I O- 0 1000MOO0 910089G9 L- Z Z99 L9GL00加00 f LZ-I - Z96C I,006 LO O口0 0 099加003 000 0- 9GL0 0WOO7 90 mi lLOO90 o o o- eeio , o21000oei o oo-oesoi2100092 1 1/ 0 6 686 0OSLO。210000210

24、06 9 01/0986009I (TOZLOO O- V 3 LO O f I 00 09H0069 3 606 10 00200 0- LSLO O 10 0 001 I O- 00 SOLO, 0200 0-8H0, 0 CIO 0 090ZQLL 07 9G6,I o 0 ZSO 0 - 0 -9 11007 I 00 000 I 0 0兜001，960 乙。LOOoeooo- si ic o no o o9600 0960018 e 10 0014009L0000600 0i L V Z890ZOLO- 09L00098 0 0 0G 乙。L I8 210 0n7ooo-010 0

25、L I 00 00 8 00 0Z OZO S20 1 1 I 2100 处0 0 0 SOCTOZLO 0 0 9Z 0 0 00削8 96G S 811GH0 0090 0 0-660008 L 0 0 0 OZOO OVI f ft 01009 00- 0 - Z600 , 06 I 00 0 990 0 - 09 3Z9 L 600 009 0 0 0- 600 0 V 3 0000 90 0 00.02 7 50. 0 0540 .0 1 450.00 76 -0. 0095 2. 2588 1 .83040.02800. 0 0550. 01430. 0 068-0 .0101 -

26、2. 5 3 9 1-1 .91 000.02 8 50.00560 .01410.005 8-0.0 1 0 8-2.83 0 5-1 . 9 9 100. 0 2 900.0 0 5 70.0 1 3 80.004 8-0.0 1 15-3.06600 . 0 2950 .0 0 580.01 3 60 .0037-0.01 2 2-3.4 3 26-2. 12 5 50. 0 3 000 .00590 .01330. 002 4-0. 0 1 30-3.72 9 7-2 . 1 5720.030 50. 005 90.01310.0 0 1 1-0.0 1 3 7-4.0 0 91-2.

27、 1 4 510.03100. 005 90.01280.0004 - 0.0 145-4.2 53 8 -2.06960.03 1 50.00 5 90.0 1 25-0. 0 019 -0.01 5 2-4.4419 - 1. 9 0 790 .032 00.00 5 80. 0122-0 .0 0 3 5-0. 0158 -4 .5473- 1.6 3520.0 3 20.00580. 0 119 0.0 0 51 -0.016 3-4.5411-1.22730. 03300.0056-0.0 0 66 -0. 0 166 -4.39 5 4- 0.66610.0 3 350. 005

28、50. 0 112 -0. 0 081 -0.0167 -4.0 8 8 90.055 10. 03400.00530. 0 109 -0.009 5-0. 0166 -3.6 1 290.92430.03450 .00510.01 0 5-0.0106 -0.0 1 612.9 78 11 . 90580. 0 3500.00 4 90.0 1 02- 0 .0115 -0 .01 5 2 -2.21782.9 3950.030.0 0 4 70.00 9 9 -0.0 1 22 -0.0140-1.3 85 73. 9 4 7 30.03 6 00. 0 0 440.00 9 7-0 .

29、0 125-0. 0125 -0.5 47 84.84 5 8图形输出:JOD 野口 050 IM 1S020D250300水平方向连杆制几个位置点翕位移虢图Q 060100150225030035060用2030印 鳍20 .1 fl fl主动件茸猜叼度）图3角位移线图1r T- i迷杆1偏速度（*）350005005000501 - 1 -1. pg胜取UI“川正 tempi atef晒 UicontTDls8LAMK_ion c；hrtL.p mmHelpGUI withAKfrs Md Menu Modal Queston Dclog图6 新建GUI文件选择 Bl ank GUI (D

30、efau l t)。进入GUI开发环境以后添加5个编辑文本框,8个静态文本框,和1个下拉菜单。 利用菜单编辑器，创建Op e n、Pr i nt、Close三个菜单。创建好G UI界面需要 的各交互控件并调整好大概的位置后，设置这些控件的属性。最后的界面效果如 下图示：Li7 界面效果3 .2代码设计(1)打开M文彳编辑器(M-)，点击 孔向下的三角图标，可以看到各个对象的回 调函数(Cal 1 back),某些对象的创建函数或打开函数等。通过选中相应项就可 以跳动对应函数位置进行程序编辑。选中ed i t_ c allback 选项,光标跳到f u nction e d i t1_ C al

31、lback(hO b j e c t , eve ntda t a , h a n d les )下面空白处，添加以下 代码：user_e n t r y=st r 2do ub 1 e(ge t ( h Objec t ,St ring);i f is nan (us er_ e ntry)e r rordlg( / 请输入数值！,Bad I n put)e nd该语句严格限制编辑框内必须输入数值，否则出现错误对话框(如下图所示)。同理在其他四个编辑框的回调函数下输入相同的代码。图8错误对话(2)打开M文件编辑器(M),点击1=向下的三角图标，设置下拉菜单返回函数,光标跳到func t i

32、o n popup menu 1 Ca l 1 ba c k (hObje c t, ev e n tdata , hand 1 es)下面空白处。由于下拉菜单是本界面设计关键控件， 与本设计相关的程序都放在这个返回函数下。添加代码如下：L1 = s t r2double (ge t (handle s . ed i t1,S t ring);L2 = st r 2do u ble(g 6 t ( h an d les.e d it 2 , String7);L3=s t r2do u b 1 e( g et(handles.edit 3 , S t r i n g);L4 =st r 2do

33、uble(get(h a ndles . e d i t 4 , St r ing);w2=s t r2double(ge t (handl e s. edit5, th2=0:2/72: 2*pi;th34 =ze r os(leng t h(th2) , 2 );o p tion s =opti mset( / dis p la y ,ofor m = 1: le n g th(th2 )th34( m , : ) =fs o l v e(four b arpositi L 2 ,L3 , L4,L1);e nd/ St ri ng);ff);on7, 1 1 ,options, t h2

34、( m),w2 =25 0;for i = 1 :lengt h (t h 2)A=-L3*sin ( t h3 4(i,1) ) L4*sin(th34(i ,2); L3*cos(th 3 4 (i ,1) L4* c o s( t h34(i, 2 );B= w2*L2*s i n(t h2( i ); - w2*L2*cos (th2(i );w=in v ( A) * B ;w3(i)= w (1);w4 (i)=w(2);endfor i = 1 :len g th(th2)C= -L 3 *sin(th3 4(i,1) L4*sin(th34 (i,2) ; L3*cos(th3

35、4(i, 1 ) L 4 * cos(th3 4 ( i ,2 );D= w2A2* L2* c os(th2 ( i ) ) +w3(i ) A2* L 3*co s (th3 4 ( i , 1 ) ) -w4(i) 人 2*L4*cos(th34(i,2);.w 2 A 2 *L2*sin( t h2( i )+w3 (i ) A2* l 3 *sin(th3 4 (i,1) w4(i)A2*L4* s in( t h34(i,2);a=i n v(C) *D;a3(i)=a (1);a4 (i)=a(2);endval= get (hObjec t ,V a lue / );s tr=

36、get (hObject,Str i n g);swi t c h s tr valcase /连杆3的几个位置点t h2=0:1/6:2*pi;th34 =zeros(len g th( t h2), 2);opt i ons=op ti mset(/ di s play, o ff 7 );for m=1: 1 eng t h( t h2)th34( m , :)=fs o Ive (/ fou r b a rposit i on,1 1, option s , th2(m) , L2, L3,L4 , L1);e ndy= L 2*sin(th2)+L3*sin(t h34 (:, 1)

37、;x = L2*cos (th2)+L 3 *cos( t h34 (:,1 );xx= L 2* c o s (th2)；y y = L2*sin(th2);plot( x;xx , y；yy, 7 k,0 L1, 0 0,k -A,x,y,ko,xx ,y y ,ks / )title( 连杆3的几个位置点)xla b e l (/水平方向)ylab e l(垂直方向)a x is equalgri d onc ase /角位移线图/p l o t( t h2*180/p i ,t h 34 (: , 1 ) * 1 8 0 /pi,th 2 * 180/pi,th 3 4(: , 2)

38、*1 8 0/pi)a xis( 03 60 0 170)g rid onxl a bel(/ 主动件转角 t h et a_2(度)/ )ylabel( /从动件角位移(度)t it 1 e(角位移线图/ )t ex t ( 1 20 ,120, / 摇杆 4 角位移/ ) text(15 0 ,40 ,连杆 3 角位移)c ase 角速度线图p 1 ot(t h 2*18 0 /pi, w3, t h2* 1 8 0/pi,w4);a x is( 0 360 -175 200)t e xt (50, 160,/ 摇杆 4 角速度(ome ga_4 )text(2 2 0, 130,连杆 3

39、 角速度(omega_3 )grid onxlabel(主动件转角theta _ 2(度)ylab e l(从动件角速度(r c do tsA-1 )t i tle (角速度线图/ )case 角加速度线图pl o t(th2*1 8 0/p i ,a3,th 2 *180/ p i , a 4);axi s ( 0 360 -5 0 0 0 0 65 0 00)text(50,50 000,摇杆 4 角加速度( alpha_4) / )text ( 2 20,12000,连1干 3 角加速度(alp h a_3 )grid onxlabel( / 主动件转角、t h eta _ 2(度)y

40、1 a be 1 (从动件角加速度(r a d c dot sA-2 ) titl e (角加速度线图)endgu i da t a(hObj e c t , han dies)其中，guidat a(hObj ect,handles )命令用于更新句柄，当输入不同参数是 程序能够做出相应的相应。(3)打开M文件编辑器(M-),点击 九 向下的三角图标，在Open菜单回调函数 下添加以下代码：f i le = uigetf i le(*.fi g )；i f is e qu a l(f i le ,0)op en (file );end此菜单用以打开f i g文件。其相应界面如图9所示：Sel

41、ect File to Openf7? iPX I查找范围：!f/afk1 国臼曲由2叽区.fiq文味名s |i|打开|卫伴类型 . |f inures (* fFg)-1 取消(4)打开M文件编辑器(M-),点击 扛向下的三角图标，在Pr 1 nt菜单回调函 数下添加以下代码：pri n td 1 g (ha n d les. f i g u r e1)%用于图形输出。(5 )打开M文件编辑器(M-)，点击 力向下的三角图标，在Clos e菜单回调函 数下添加以下代码：sei ection = questdlg( Close g et (han dles.figure1,Name)?/,.C

42、l o se / g e t ( h andle s .figur e 1, Name). ,Yes,/ No ,Yes);if str c mp (s e 1 e cti on/ No )retu r n;enddel e t e (h a n dles . f i gu r e1)此菜单用于关闭界面，其响应界面如图1 0所示：,* CloseX口of m工 gui?Yes No图10(6)完成M文件编写后，运行程序进行检验，单击 A 图标或M文件工具栏的哨 图标，在编辑栏输入个构件参数，运行结果如图11:平面四杆机构运动分析LT 纤 境.nrc r5 g E&I *巾 ！； * 宠 UBW

43、主釐-=i:b1卡比。仅由11界面运行效果图分别点击下拉菜单 二下各选项，则在绘图区域分别显示图2图54 小结在本次基于MA TLAEff面四杆机构机构的运动分析课程设计中，不仅用到了 MATLAB的m语言编程,还有GUI图形用户界面设计。对于课程的设计来说,m语 言本身来说，功能相当强大，但是由于其复杂的编程方法，让大多数初学者望而 却步；而GUI图形界面则正好弥补了它的不足，它采用的是所见即所得的编程方 式，用它来做软件的界面就如图制作网页一样简单明了，用它制作出来的软件不需要太多的编程知识都可以轻松搞定；在此次课程设计中，本人尽量扬长避短， 把这些工具的优点结合到一起，发挥其最大的作用。

44、通过此次课程设计，不仅使 我们对使我们对四杆机构有了进一步认识，并且使我们认识到计算机技术对工程 应用的重要性。本此设计凝结了团队合作的结晶，是我们利用三周的时间努力学习、设计的成果，同时，在设计过成中得到了郑XX老师的悉心指导，在此表示衷 心的感谢！参考文献1 孙桓，陈作模.机械原理M .7版.北京:高等教育出版社,20 0 6.2符炜.机构设计学.M .1版.长沙：中南工业大学出版社，1995.3 MATLA晾理与工程应用M .1版.北京：电子工业出版社，2 002.45首先创建函数F outBarPosition ,函数fsol v e通过他确定。f u notion t= f ou r

45、 barpo s ition( t h, t h2, L2,L 3 ,L4, L 1)t= L 2*cos( t h 2) +L3* c os(th( 1 )-L4*cos(th(2)-L1;L2* s in( t h2)+L 3 * sin(th(1) )-L4*si n (t h (2 );主程序如下：disp , * * * * *平面四杆机构的运动分析* * * * * *L1=3 0 4.8;L2=101 . 6; L 3 = 254.0;L 4 =177. 8 ;th 2 =0: 1 Z6:2 *pi;t h 3 4=zeros(le n gth(th2) ,2);option s

46、= o ptims e t(dis play7 ,off );for m= 1 :lengt h (th 2 )th34(m，: ) = f s ol v e( f ou r b ar p osit i on。1 1 , op t ions, th 2(m), L2, L3 , L 4 , L1);endy=L 2 * s in (th2)+ L 3 * si n (th34(: , 1 ),);x=L2* c os(t h 2)+L3*cos(th34( :, 1 ),);xx=L2*cos(th2 );yy=L2*sin(th2);figur e (1)pl o t ( x; xx, y;

47、 y y,k,0 L1, 0 0 , z k -A/ ,x,y,ko,x x ,yy,ks)tit 1 e(连杆3的几个位置点,)xl a be 1 (水平方向)y l a be l(垂直方向)axis equalth 2 =0:2Z72 : 2 * pi;th3 4 =zeros (len g th(th2),2 );o ption s = opt i m se t(d i s p 1 ay/ o ff);f or m = 1:le n gth (th2)th34(m,:)=fsolve(f o u rbarpo s ition, 1 1, op t i ons, t h2(m), L 2,

48、L3 , L4,L1 );endfigur e (2)plot(t h 2*180Z pi ,th 3 4 ( :, 1 ) ,th2 * 1 8 0Zpi, th 34(: ,2)plot (th2*1 80/ pi, th34(:, 1 )* 1 80Zpi, th2*180Zp i, th 34(: ,2)*18 0 Zpi)axi s (0 360 0 1 0 0)gr i dxlabel (主动件转角t heta_2(度)y lab el (从动件角位移(度Y )title(/角位移线图)te xt( 1 2 0,1 2 0，摇杆 4 角位移)text ( 1 5 0 ,4 0 /连

49、杆3角位移/ )w2=250;for i= 1 : 1 e ngth ( t h2)A=-L 3 * sin (th 3 4 (i,1) L4*sin (th3 4 (i, 2 ); L 3 * c o s (th 3 4(i,1) -L 4 *cos(th 3 4 (i, 2)；B=w2*L 2 *sin(th 2 ( i) ); -w2 * L2* c o s ( t h 2(i); w =inv(A)*B ;w3 (i) =w(1);w 4 ( i ) =w( 2 );endfig u re(3)plo t ( t h2*180/pi,w3, t h2* 1 80/pi,w4); axi

50、 s (0 3 6 0 175 20 0 )text(50,1 6 0 / 摇杆 4 角速度(omeg a-4)text ( 2 2 0, 1 30,连杆 3 角速度(omeg a_3) gridx 1 ab e 1 (主动件转角 theta_2 (度)y 1 ab el(从动件角速度(radcdot sA-1) title (角速度线图)fo r i = 1:leng t h(th2)C=-L3*sin(t h34(i,1) L4*sin(th34(i, 2);L3*cos(t h34( i , 1) - L 4*co s (th3 4 (i,2); D= w 2A2 * L2*co s (

51、th 2 ( i )+w3( i )人 2 * L 3 *co s (t h 3 4(i, 1) -w4 (i42 * L 4*cos( t h34(i, 2 ) ) ; w2A2 * L 2*sin ( t h 2 ( i)+w3 (i) a 2 *L3 * sin( t h34(i, 1 ) w 4 (i) a 2 *L4*sin(t h 34( i , 2);a= i nv (C) * D ; a 3( i )=a(1);a 4 (i)= a (2); endf ig u r e (4)plot (th 2 *180/pi,a3, t h2* 1 80/pi,a4); axi s (0

52、3 6 0 -7000 0 65000) t ex t(50,5 0 00 0 , / 摇杆 4角加速度(a 1 ph a_4)z) text (22 0 ,1 2 000,连杆 3 角加速度(alpha_ 3 丫 )gri dX 1 a bel(从动件角加速度)yl a b e 1 (从动件角加速度(r a dcdot s a-2)ti t le(角加速度线图)disp 曲柄转角连杆转角-摇杆转角-连杆角速度-摇杆角速度-连杆加速度-摇杆加速度 ydcs= th2*180/pi,th34(:,1 ) *180/ p i, th34(： ,2)*18 0 /p i,w 3,w4/ ,a3,a 4;disp(ydcs)