动静摩擦切换matlab速度切换法实现二

这里up主提供第二种有效模拟物体动静摩擦的方法——速度转换摩擦模型，依旧是之前的滑块Simscape模型。

1.案例示例

 示例如下：滑块1000kg，重力加速度10m/s²,静摩擦系数SC=0.12，动摩擦系数DC=0.10。取Vth=0.001m/s，当滑块的速度V小于Vth时，设定滑块处于静止状态；而当滑块速度大于Vth时，设定滑块处于运动状态，来以此进行动静摩擦的切换。

1）当滑块速度V的绝对值由0逐渐转变为Vth，滑块所受的是静摩擦，静摩擦系数的绝对值由0逐渐转变为Us；

2）当滑块速度V的绝对值由Vth增大到Vmin时，滑块处于由静摩擦向动摩擦的转换过程中，摩擦系数的绝对值由Us逐渐转变为Ud；

3）当滑块速度V的绝对值大于时Vmin，滑块所受的是动摩擦，摩擦系数不再改变为Ud。

2.Simscape基本部件：

3.主要的模块和设置：

拉力模型：0至2s拉力为0，2至6s线性增加至1500N，6至8s保持1500N不变。

速度转换摩擦模型（核心模块）：

这里绘制曲线时用的是if else语句，大家也可以根据自己的想法编写对应代码。

4.整体Simscape模型图：

5.仿真结果：

仿真视频GIF图

滑块位移、速度、加速度以及拉力：

滑块摩擦力：

可以看出，当拉力小于滑块最大摩擦力1200N时，滑块静止不动；而当拉力大于1200N时，滑块的摩擦力由静摩擦转换为动摩擦力，滑块开始移动。

6.状态切换法和速度转换法对比

状态切换法需要输入滑块受到的拉力，速度转换法不需要外部输入拉力，当整个动力学模型过于复杂时，物体拉力可能难于计算，此外，速度转换法只与相对速度有关，算法简单更容易实现，适用于复杂模型。

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