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Backlash

Discontinuous

用于对机械齿隙(间隙/游隙/反向间隙)进行建模。在输入与当前输出位置的差值超过死区宽度的一半之前,输出保持恒定。常用于齿轮传动、连杆机构及其他具有机械间隙的机械系统建模。

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数学模型

y={u−D/2,if u>yprev+D/2u+D/2,if u<yprev−D/2yprev,otherwisey = \begin{cases} u - D/2, & \text{if } u > y_{\text{prev}} + D/2 \\ u + D/2, & \text{if } u < y_{\text{prev}} - D/2 \\ y_{\text{prev}}, & \text{otherwise} \end{cases}

其中 u 为输入,y 为输出,y_prev 为上一时刻的输出,D 为死区宽度(deadbandWidth)。

输入与输出

Direction ID Label 类型 Status
→ In in In number Required
← Out out Out number Output

参数

参数 Label 类型 默认值 描述
deadbandWidth Deadband Width number 1
initialOutput Initial Output number 0

使用示例

  • 请参阅手册中的内置示例以获取该模块的演示。

说明与最佳实践

  • 方向依赖性:齿隙输出轨迹取决于输入是在增加还是减少。
  • 初始条件:initialOutput 参数应与物理系统的静止位置相匹配。
  • 死区对称性:死区以当前输出为中心对称分布;总游隙等于 deadbandWidth。
  • 级联:多个串联的 backlash 模块可对复杂的机械传动系进行建模。
  • 数值稳定性:相对于信号幅度过小的死区宽度可能会引起数值抖颤(chattering)。

相关模块

  • DeadZone:死区内输出为零,无状态记忆
  • Relay:在两个值之间进行滞环切换