adams和matlab联合仿真技术应用

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1、ADAMS和MATLAB联合仿真技术应用第27卷第5期北京工商大学(自然科学版)Vol.27No.5142009年9月JournalofBeijingTechnologyandBusinessUniversity(NaturalScienceEdition)Sep.2009文章编号:1671—1513(2009)05—0014.04ADAMS和MATLAB联合仿真技术应用衣袖帅，黄志刚,孙明涛2(1.北京工商大学机械工程学院，北京10004&2.华北电力大学后勤与资产管理处,北京102206)摘要:针对ADA

2、MS不能对机械系统实现复杂控制的状况，提出了将ADAMS与控制应用软件MATLAB结合起来对系统进行联合仿真的方法.以汽车ABS控制系统为例.研究ADAMS和MATLAB之间的接口,实现了复杂机电系统的联合仿真.关键词:ADAMS;MATLAB;联合仿真;防抱制动系统中图分类号:TP391.9;U463.526文献标识码:A随着计算机技术的普及和发展,利用软件进行辅助设计与分析已经成为产甜设计的一项重要工作.但是这些软件通常彼此Z间各自独立工作，缺乏整体协同交互，设计中存在的问题只有在物理样机上进行集成测试的

3、时候才能被发现，这导致设计效率的下降,造成大量的人力物力浪费.基于多领域的建模与仿真的虚拟样机技术很好地解决了这个问题，为机械和控制系统进行联合分析提供了一种全新的设计方法•在传统的机电一体化研究设计过程中，机械工程师和控制工程师虽然在共同设计开发一个系统，但是他们各自都需要建立一个模型，然后分别采用不同的分析软件,对机械系统和控制系统进行独立的设计，调试和实验，最后进行机械系统和控制系统各自的物理样机联合调试,如果发现问题乂要回到各自的模型中分别修改，然后再联合调试.而使用ADAMS(automaticdy

4、—namicanalysisofmechanicalsystem,简称ADAMS)和MATLAB的联合仿真，各个专业的工程师在设计过程中可以共享一个产品虚拟样机，无需制作物理样机就能够随时对虚拟样机的整体特性进行反复的仿真测试，直到获得满意的设计结果・・・1•现以汽车防抱死制动系统为例，介绍ADAMS与MATLAB联合仿真的方法.1ADAMS和MATLAB软件1.1ADAMS简介ADAMS软件是美国MDI(MechanicalDynam,icslnc.)公司开发的机械系统动力学仿真分析软件，它使用交互式图形环

5、境和零件库，约束库,力库，创建完全参数化的机械系统几何模型，其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格朗日方程方法，建立系统动力学方程，对虚拟机械系统进行静力学，运动学和动力学分析，输出位移，速度，加速度和反作用力曲线.ADAMS软件的仿真可用于预测机械系统的性能，运动范围，碰撞检测，峰值载荷以及计算有限元的输入载荷等_2J.ADAMS/Controls是ADAMS软件包中的一个集成可选模块.在ADAMS/Controls中，设计师可以设计简单的控制机构，也可以利用通用控制系统软件(如MATLAB,EASY5)

6、建立控制系统框图，建立包括控制系统，液压系统，气动系统和机械运动系统的仿真模型.1.2MATLAB简介MATIAB是Mathworks公司推出的一套高性能数值计算和可视化软件，在系统建模和仿真，科学和工程绘图及应用程序开发等方面有着广泛的应用.Simulink是MATIAB最重要的软件包之一，它收稿口期:2009—05—06基金项目:北京市高校骨干教师资助项0(2007-2009)作者简介:衣袖帅(1982—)，男，山东招远人，硕士研究生，研究方向为汽车电子；黄志刚(1966一)，男,上海人，教授，博士，主要

7、从事车俩工程，农产品加工及贮藏的研究通讯作者第27卷第5期衣袖帅等:ADAMS和MATLAB联合仿真技术应用15具有面向框图的建模与仿真功能，可以很容易地构建动态系统的仿真模型，准确地进行仿真分析.Simulink模块库的模块允许用户在一个GUI框架下面对含有控制环节，机械环节和电子/电机环节的系统进行建模与仿真，这是i前其他计算机语言无法做到的_3J.2ADAMs与MATLAB联合仿真设计步骤2.1构造ADAMS样机模型对于简单的集合模型可以利用ADAMS软件直接建模•而对于比较复杂的模型，可以在各种三维建

8、模软件，如Soliworks,UG等中进行，然后按照一定的格式导入到ADAMS中,再给模型施加约束和作用力•在进行机械和控制系统联合仿真分析之前，应该先利用ADAMS进行机械系统的仿真分析，确认机械系统建模正确无误，再向样机添加控制系统.2.2确定ADAMS的输人输岀ADAMS的输入输出是与MATLAB设计的控制系统进行数据通信的接口.ADAMS中的输岀变量是进入控制系统的输入变量;控制系统的输出变