simscapeのバ​ネマスモデルで入力し​た力と力センサでの検​出値のずれるのは何故​ですか？また，入力し​た力が力センサの値で​は半分になってしまっ​ているのは何故ですか​？

質問が3点ほどございます．

simscape で2自由度のバネマスモデルを作成して，上部の質点1には速度入力条件を入れました．

また，下部の質点2にはIdeal Force Sourceを使用して外力(10[N]一定)を入力いたしました．

入力速度，質点2の変位，質点2の力センサの値，質点2に加えている外力を見ると，

0.01[sec]の入力速度と質点2の変位を見ると，入力と同時にセンサーで検出されております．

しかし，0.015[sec]の質点2の力センサの値と質点2に加える力を見ると，力が入力されているのに，センサーでは検出されておりません．

この，1)入力した力と力センサでの検出値で時刻のずれは何故生じてしまうのですか？

また，2)入力した力が10[N]なのに対して，力センサの値では半分の5[N]になってしまっているのは何故ですか？

　　　3)時間ステップが更新されるタイミングや条件はあるのでしょうか

バネマスモデル

出力結果

Answer 1

[Toshinobu Shintai]

質問1に関してですが、Simscapeの機械ドメインでは、力の物理量はスルー変数として扱われるので、以下の画像のようにノードで分岐、合流します。

詳細については以下のドキュメンテーションをご確認ください。

https://jp.mathworks.com/help/simscape/ug/basic-principles-of-modeling-physical-networks.html

[翔梧]

すいません．意味がよくわかっていないです．

スルー変数とは何でしょうか？

スルー変数だと入力した力と力センサでの検出値のずれが生じてしまうのですか？

速度を入力した場合は，入力速度と同時刻にセンサーで検出されております．

速度と同じように，力も入力と同時刻に質点に力を加えたいです．

時間ステップ毎に外力を負荷するための方法を教えていただきたいです．

1）の具体的な解決策を教えていただきたいです．Simulink PS Comverterの時定数の設定などが悪いのでしょうか？

質問2)に関連しております．上の図では力C=力A+力Bと記載しておりますが，力Bを10[N]に設定すると力Ｃでは5Nの検出量になっており，半分の力が負荷されているのは何故ですか？

質問2)3)についても，解決策や問題点をご回答いただければ幸いです．