Adams驱动函数单位与符号d的解析

笔者在做Adams与Matlab联合仿真过程中，设置驱动函数发现与理想的情况不符合。最后通过与同学讨论与自己的实验找到了一点规律，希望对有同样的问题的同学有些帮助。

   同时，由于实验不充分，许多问题没有得到充分的验证，希望大家以怀疑与纠错的态度阅览本文，若其中有不正确的地方，望多多批评指正。

驱动函数单位与d的联系

• 对于滑动关节，数值参数后均不加d。
• 转动关节，数值参数后不加d ，理解数值参数单位为弧度；数值参数后加d ，理解数值参数单位为角度。

虽然在软件中设置了默认角度单位值（一般机械设计行业默认MMKS，角度单位为度），但是在转动关节中若数值后不加符号d，默认为弧度。

例如，设置一个幅值为90度，周期为10s的驱动函数，有以下可能情况，但仅方法1满足要求：

# 方法1 (正解)
step (MOD( time , 10 ),0,0d,5,90d) + step (MOD( time , 10 ),5,90d,10,0d) -90d
# 方法2 (所有角度数值均理解为弧度单位)
step (MOD( time , 10 ),0,0,5,90) + step (MOD( time , 10 ),5,90,10,0) -90
# 方法3 (混合方法1与2)
step (MOD( time , 10 ),0,0,5d,90d) + step (MOD( time , 10 ),5,90d,10d,0) -90

关于d的理解

所有表达式、函数的输入、输出参数均无单位（角度无单位换算后即rad）。

   若要输入单位为角度的数值参数进行计算，通过将其乘以pi/180，换算为弧度大小，再代入函数实现。为了表述简便，令d = *pi/180。

对于输入为角度参数的函数，有两种实现方法：

1. 输入角度参数单位为弧度，直接代入函数进行计算。
2. 输入角度参数单位为角度，将角度参数后加d，换算为弧度后，代入函数进行计算。 分别详细地有：

• 在驱动函数表达式中，如果可以将[数值]d视为角度进行表达式的正常计算（调用的函数形参单位可以度时），可以认为d表示前一个数值参数单位为度。

30d  # --> 30度
30d * time  # --> 30*t 度*s
step(time, 0, 0d, 5, 90d)  # step中参数为单位为度
1 + 1d  # --> 1rad + 1度 = 58.296度 (交换律)
1 - 1d  # --> 1rad - 1度 = 56.296度 (交换律)
2 * 45d  # --> 90度 (交换律)
sin(90d)  # --> sin(90d) = 1 = 1rad = 57.296度

• 在驱动函数表达式中，如果不可以直接视为角度进行表达式的计算（调用的函数形参单位不可为度时），将[角度数值]d(单位: 度)转化为[弧度数值](单位：rad)代入计算。可以理解为

# 除法
1 / 1d # --> 42.8064度
"""
计算过程:
∵d不可直接视为单位进行除法
∴1 / 1d
= 1 / (1 * (pi/180))
= 1 / (1 * (pi/180)) rad
= 180 / pi rad
= 180 / pi * (180/pi) 度
= 3282.80635 度
= 9 * 360度 + 42.806358 度
= 42.806358 度
"""
# 开方
sqrt(1d)  # --> 7.5694度
"""
计算过程:
∵d不可直接视为单位进行开方运算
∴sqrt(1d)
= sqrt(1 * (pi / 180) rad)
= sqrt(1 * (pi / 180))
= sqrt(1 * (pi / 180)) rad
= 0.1321109099 rad
= 7.569397566 度
"""

• d表示时间微分结果（待研究）

DTOR * 779737d  # --> 0

驱动函数写法

• 数值参数

# 期望得到180度
3.1415926  # --> 180度
pi # --> 180度

• 数值参数 + d

# 期望得到180度
180d  # --> 180度

• 数值参数 + d 并配合可用表达式

# 期望得到0~180度的动态变化
step(time, 0, 0d, 5, 180d)

• DTOR * 非数值表达式(返回一个无单位数值参数)

# 期望得到一个度数为表达式的返回值的角度(expression = 180, 单位: 度)
# DTOR 为度单位变化为rad的值 = pi/180
DTOR * [expression] # --> 180度

[注意] 语法要求不可直接在表达式之后+d。 例如，表达大小等于10度的角度大小： 不可使用：sqrt(100)d 可替换为：DTOR * sqrt(100)

总结

• 如果有一个确定的角度数值参数（实际的数值，如180，90之类的数），使用[数值参数]d的方法。

180d
180d * time

• 如果有一个返回值单位为角度的表达式（例如varval(系统变量)），使用DTOR * [expression]的方法。

DTOR * varval(InputFromMatlab_UintInDegree)

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