VC++鉸鏈四桿機構(gòu)運動仿真編程示例-對話框

1、(34)VC+較鏈四桿機構(gòu)運動仿真編程示例(基于對話框風格的程序?qū)崿F(xiàn))-較鏈四桿機構(gòu)的運動分析原理如圖1所示較鏈四桿機構(gòu)。已知各桿長1/人,原動件的位置角孫，其角速度少為常數(shù)，且以逆時針方向為正。求解程序：首先建立機構(gòu)的位置方程式，求出給定01時的構(gòu)件2、3的位置角0,03。將位置方程分別對時間/求導一次、二次，得速度方程式和加速度方程式，并求得各構(gòu)件的角速度他,令和角加速度乞,。1.位移分析為建立機構(gòu)的位置方程式，首先畫出各構(gòu)件的矢量指向(如圖1所示)。以X軸正向沿逆時針方向畫出各桿的轉(zhuǎn)角他及2，由矢量封閉回路ABCD寫出矢量方程人+4=匚+3將上述矢量方程寫成坐標方程/COS(P+人COS

2、(pr=l4COS&4+/3COS03“(3-1)sin0+人sin0=l4sin04+/3sin(p、上述方程的待求量為仍、冷。由于該方程為0,傷的非線性方程，為方便起見，在圖1中加輔助矢量巫，即/，卩。在封閉矢量回路ABD中厶+/=/4(3-2)(3-3)厶COS01+/COS(P=lqCOS&4人sin0+/sin(p=l4sin04解得:I=J/f+/：_2*4COS(列_&4)/=l2sin-卩3)/jcotsin(0)少3=3smQ一血)(3-6)3.加速度分析將式（3-5）對時間求導,并注意到竽=。等y普2,得一厶血COS-/2CO2COS02_厶6sin02=一&少亍COS03

3、一3sin3一厶cosin(p、-12CO2sin(p2+12s2cos(p2=_&jsin(p、+/3zcos(p、同樣采用坐標旋轉(zhuǎn)法，可求得勺、一hC0COS(003)/三Q1COS(徑一卩3)+厶；l2sing_3)厶：COS(0-)+/26?2一厶；COS(034)(3-8)厶sin（03一卩2）編程步驟1.在項目類型中選擇MFCAppWizaid(exe),項目名取為“FouiEarn在location中指定一個工作路徑用于放置程序文件。2.在程序向?qū)У牡?步選擇建立一個基于對話框的應用程序，點擊Finish結(jié)束向?qū)?。在對話框窗II布局控件。首先選中己有的靜態(tài)文本TODO:在這里設置

4、對話框控件”，delete將其刪除。從右側(cè)控件工具欄中點擊Picture”圖片控件，在對話框空白區(qū)域拖出一個矩形窗II,右鍵點擊控件邊框，彈出屬性對話框，設定其Type屬性為Rectangle,color為white,其余不變。再點擊GroupBox(成組框)控件，在對話框空白區(qū)域拖出一個矩形窗II,將其caption改為“輸入四桿機構(gòu)參數(shù)”，并在其中布置四個靜態(tài)文本控件和四個編輯框控件，分別對應輸入四桿機構(gòu)的四個桿長尺寸。為各個編輯框控件指定控件的ID號：AB桿：IDC_AB；EC桿：IDC_BC：CD桿：IDC_CD；AD桿：IDC.ADoFCClatfffVxzacd岡PicturePr

5、opertiesGeneral|Styles|ExtendedStyles|ID：|DC_DISPLAY9VisibleDisabledIGroupFTabstog廠HelpIDType：Iniayc：Color：在成組框的卜方添加2個按鈕，其caption分別為“開始運動”和“停止運動S其ID分別為LDC_START和LDC_STOP。將已有的確定”按鈕拖至下方，caption改為退出”，并刪除原有的“取消”按鈕。這樣對話框界面就設計好了。后續(xù)可以根據(jù)需要添加其他功能按鈕等。為對話框中的控件添加相應的成員變量：點擊菜單“Vuv-ClassWizardv，點擊MemberVariables標簽

6、項，為對話框中的控件添加對應的成員變量如下圖所示。MessageMapsMemberVariablesAutomationActiveXEventsjClassInfoOK|CancelI四桿機構(gòu)參數(shù)包括：各桿長尺寸ab,be,cd,ad,曲柄位置角、連桿位置角化、搖桿位置角卩3、機架傾角弘。在CFouiBarDlg類中添加成員變量angle1,angle2,angle3,sita4,分別對應為AB、EC、CD、AD四桿的位置角，類型均設置為double。初始化四桿機構(gòu)的參數(shù)：在CFourBaiDlg類的OiiInitDialogO函數(shù)中添加初始化代碼：/TODO:Addextramitial

7、izationherem_ab=100;m_bc=250;m_cd=200;m_ad=200;sita4=0;angle1=45;aiigle2=0;aiigle3=0;UpdateData(FALSE);將初始設定的桿長尺寸填入編輯框中顯示在CFouiBaiDlg類中添加成員函數(shù)DrawFombar(),類型為void。將來在這個函數(shù)中實現(xiàn)四桿機構(gòu)的參數(shù)計算及繪圖。AddBesberFunctionPFI3在FourBaiDlg.cpp前面加上科學計算的頭文件，這樣就可以支持三角函數(shù)的計算。存includestdafx.hH存includeFourBaihn存includeHFourBaiD

8、lg.hnincludemath.h在CFouiBarDlg類的函數(shù)DiawFourbar()中添加語句，用來計算并畫四桿機構(gòu)圖形。voidCFourBaiDlg:DrawFourbai()UpdateData(TRUE);獲取對話框的圖片控件的位置大小，并準備在其中繪圖CRectm_rect;GetDlgItem(IDC_DISPLAY)-GetWindowRect(&m_rect);ScreenToClient(&DLect);獲得繪圖設備對彖，并設置繪圖區(qū)域人小，范I制及原點CClientDCdc(this);dc.SetMapMode(MMJSOTROPIC);dc.SetWiiido

9、wExt(CSize(500,500);dc.SetViewpoitExt(m_rect.right,-m_iect.bottom);dc.SetViewpoilOig(ni_iect.right/24n_,rect.bottonV2+50);當參數(shù)改變時重繪窗口RediawWindow(&m_iect);計算運動參數(shù)，此部分內(nèi)容與機械原理教材計算方法完全一致。doublepi=3.1415926;/定義圓周率兀doublebx,bv,cx,cy；較鏈E、C點的坐標doubleL.fai,aa,bb;定義中間變量aiiglel=anglel*pi/180;/W角度值轉(zhuǎn)化為弧度值sita4=si

10、ta4*pi/180;計算輔助矢量BD的模與位置角L=sqrt(m_ab*m_ab+m_ad*m_ad-2*m_ab*m_ad*cos(anglel-sita4*pi/180);foi=atan(m_ad*sin(sita4)-m_ab*sin(aiiglel)/(m_ad*cos(sita4)-m_ab*cos(anglel);aa=(m_bc*m_bc-L*L-m_cd*m_cd)/(2*L*m_cd);angle3=acos(aa)+fai;bb=(L*sin(fhi)+m_cd*sin(angle3)/(L*cos(fai)+m_cd*cos(angle3);angle2=atan(b

11、b);if(bb0)iaiigle2=aiigle2+pi;計算B點和C點的坐標bx=m_ab*cos(anglel);by=m_ab*siii(anglel);ex=bx+m_bc*cos(angle2);cy=by+m_bc*siii(angle2);計算完成，卜面設定畫圖需要的參數(shù)CPenNewPenl;聲明畫筆對彖CPen*pOldPen;保存原先畫筆的指針初始化實線、5像素寬的紅色畫筆NewPen1.CieatePen(PS_SOLID,5.RGB(255,0.0);/將畫筆選入設備對彖pOldPen=dc.SelectObject(&NewPenl);畫四桿機構(gòu)，分成四個桿和對應的

12、較鏈進行繪制畫AB桿dc.MoveTo(O.O);dc.LineTo(bx.by)；畫BC桿dc.MoveTo(bx,by)；dc.LineTo(cx.cy)；de.Ellipse(bx-10,by-10,bx+10,by+10);/畫轉(zhuǎn)動副B畫CD桿dc.MoveTo(cx,cy);de.LineTo(m_ad,0);dc.Ellipse(cx-lO.cy-10,cx+10,cy+10);畫轉(zhuǎn)動副C畫AD桿dc.MoveTo(O.O);de.LineTo(m_ad,0);dc.Elhpse(-10r1040J0);畫轉(zhuǎn)動副Adc.Ellipse(m_ad-l0rl0jn_ad+10,10);畫轉(zhuǎn)動副D畫機架for(iiiti=l;i360)anglel=angle1-360;/當曲柄轉(zhuǎn)動角度人于360度時，重新從0度開始旋轉(zhuǎn)。anglel=angle1+2;/曲柄每次轉(zhuǎn)動5度DrawFouibaiO;/調(diào)用四桿