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1、第23卷第9期计算机仿真2006年9月文章编号:1006-9348(2006)09-0103-05基于ADAMS动力学仿真参数设置的研究于殿勇,钱玉进(哈尔滨工业大学机器人所,黑龙江哈尔滨150080)摘要:在ADAMS动力学仿真过程中,针对同样的模型设置不同的仿真参数,其仿真结果都不相同,甚至出现仿真失败的现象。该文根据动力学数值计算流程,对于不同的积分器以及积分格式作了比较研究,分析了不同积分器和积分格式的优缺点和适用场合,并对动力学仿真中其它参数设置作了介绍,针对动力学仿真过程中几种常见的仿真失败进行了原因分析并
2、提出解决措施,并通过具体的实例对上述分析进行说明,最后提出了基于ADAMS动力学仿真参数设置一般步骤和原则,为获得最佳仿真效果奠定了基础,具有一定的理论价值。关键词:多体系统动力学;积分器;积分格式中图分类号:TP391.9文献标识码:AParameter-SettingsfortheDynamicSimulationBasedonADAMSYUDian-yong,QIANYu-jin(RoboticsInstituteofHarbinInstituteofTechnology,HarbinHeilongjiang15
3、0080,China)ABSTRACT:DuringthedynamicsimulationofADAMS,differentresultscanbeachievedbydifferentparameter-settings.Basedontheprocessofthenumericalcalculationfordynamics,acomparisonresearchamongdifferentinte2gratorsandtheirformulationsisproceed,whichtellsthemerits,
4、demeritsandtheuse-occasionsofboth.Alsoanin2troductionabouttheotherintegrator-settingsfordynamicsimulationisexplained,thecausesaregivenofthefailuresforthedynamicsimulationareanalyzedandsomeremediesforeachfailure.Totestifythetruthoftheanalysis,anac2tualexampleissp
5、ecified.Atlast,theecumenicalapproachesandprinciplesoftheparameter-settingsforthedy2namicsimulationbasedonADAMSarebroughtforward,whicharethebasisforthebestsimulationresults.KEYWORDS:Multi-bodysystemdynamic;Integrator;Formulationoftheintegrator1引言立系统的动力学微分-代数方程,如式
6、(1)所示。对于动力ADAMS是美国MDI公司开发的虚拟样机分析软件,该学微分-代数方程式,ADAMS根据机械系统特性,选择不同[1][2]软件使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库,创建完全的积分算法:·TT参数化的机械系统几何模型,建立系统动力学方程,对虚拟P-5T/5q+Φqλ+HF=0样机进行静力学、运动学和动力学分析。在软件使用过程中P=5T/5qÛ我们不难发现,针对同样的模型设置不同的仿真参数,其仿u=qÛ(1)真效果和精度都不相同,有的还相差很大,甚至会出现仿真Φ(q,t)=0失败的现象。如何根据不同的
7、模型来设置仿真参数,是获得F=f(u,q,t)理想仿真的前提和基础。本文以动力学分析为例,基于AD2对于刚性系统,ADAMS采用变系数的向后微分公式AMS12.0在这一方面作一些初步研究和探讨。(BackwardsDifferentiationFormulation,BDF)刚性积分程序,它是自动变阶、变步长的预估校正法,并分别以Index3、SI2、2动力学数值计算数据流程SI1积分格式,在积分的每一步采用了修正的Newton-Raph2多体系统的动力学分析是根据牛顿定理,给出自由物体son迭代算法。的变分运动方程,
8、再运用拉格朗日乘子定理,导出基于约束对高频系统,ADAMS采用坐标分离法,将微分-代数方的多体系统动力学方程。集成约束方程的ADAMS可自动建程减缩成用独立广义坐标表示的纯微分方程,然后分别利用ABAM(AdamsBash-forthAdamsMoulton)方法或龙格-库塔(RKF45)方法求解。收稿日期:2005-06-22—
