基于amesim的液壓仿真應(yīng)用現(xiàn)狀

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1、基于AMESim的液壓仿真應(yīng)用現(xiàn)狀扌商要：AMESim是專門用于液壓/機(jī)械系統(tǒng)建模、仿真及動(dòng)力學(xué)分析的軟件。本文對(duì)AMESim做了簡單的介紹，從工程應(yīng)用角度出發(fā)歸納總結(jié)出AMESim軟件的建模方法和基本特征，簡單地介紹了AMESim在液壓仿真屮的應(yīng)用現(xiàn)狀及未來發(fā)展方向。關(guān)鍵詞：AMESim；液壓；仿真前呂AMESim為用戶提供了一個(gè)圖形化的U寸域仿真建模環(huán)境，用于工程系統(tǒng)建模、仿真和動(dòng)態(tài)性能分析?？梢允褂靡延心Ｐ秃停ɑ颍┙⑿碌淖幽Ｐ停瑏順?gòu)建優(yōu)化設(shè)計(jì)所需的實(shí)際原型，可修改模型和仿真參數(shù)進(jìn)行穩(wěn)態(tài)及動(dòng)態(tài)仿真、繪制曲線并分析仿真結(jié)果，界面比較友好、操作方便。AMESim不僅

2、可以令使用者迅速達(dá)到建模仿真的最終目標(biāo)，而且還可以分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低了開發(fā)成本和縮短開發(fā)的周期，所以AMESim被廣泛應(yīng)用于液壓仿真中。1AMESim簡介⑴對(duì)液壓元件或系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行仿真的研究和應(yīng)用己有30多年的歷史，隨著流體力學(xué)、現(xiàn)代控制理論、算法理論、可靠性理論等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，液壓仿真技術(shù)也日益成熟，越來越成為液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員的有力工具，相應(yīng)的仿真軟件也相繼出現(xiàn)。目前，國內(nèi)外主要有AMESim,Hop-san,ADAMS/Hydraulics、EASYS、Mat1ah/simulink,STMULZD、Dshplus,Fluid

3、STM,automationstudio、20-sim,HyPneu等11種液壓仿真軟件。法國IMAGINE公司于1995年推出基于鍵合圖的液壓/機(jī)械系統(tǒng)建模、仿真及動(dòng)力學(xué)分析軟件，即AMESim,全稱為AdvancedEnvironmentforPerformingSimulationsofEngineeringSystems（高級(jí)工程系統(tǒng)仿真建模環(huán)境），該軟件包含IMAGINE技術(shù)，為項(xiàng)目設(shè)計(jì)、系統(tǒng)分析、工程應(yīng)用提供了強(qiáng)有力的工具。它為設(shè)計(jì)人員提供便捷的開發(fā)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)多學(xué)科交叉領(lǐng)域系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模，能在此基礎(chǔ)上設(shè)置參數(shù)進(jìn)行仿真分析。AMESim軟件中的元件間都可以雙

4、向傳遞數(shù)據(jù)，并U變量都具有物理意義。它用圖形的方式來描述系統(tǒng)中各設(shè)備間的聯(lián)系，能夠反映元件間的負(fù)載效應(yīng)和系統(tǒng)中的能景和功率流動(dòng)情祝。該軟件中元件的一個(gè)接口可以傳遞多個(gè)變量，使得不同領(lǐng)域的模塊可以連接在一起，這樣大大簡化了模型的規(guī)模；另外，該軟件還具有多種仿真方式，如穩(wěn)態(tài)仿真、動(dòng)態(tài)仿真、批處理仿真、間斷連續(xù)仿真等，這可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和保證仿真結(jié)果的精度。1）AMESim建模方法⑵鍵合圖由美國的H.Paynter于20世紀(jì)60年代初發(fā)明。它以圖形方式來表達(dá)系統(tǒng)中各元件間的相互關(guān)系，反映元件間的負(fù)載效應(yīng)及系統(tǒng)中的功率流動(dòng)情況。由功率鍵合圖可以直接寫出適于仿真的狀態(tài)方程，

5、且與基于現(xiàn)代控制理論的狀態(tài)變量數(shù)學(xué)模型之間存在嚴(yán)密對(duì)應(yīng)的內(nèi)在邏輯關(guān)系，用這種方法為系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過程分析和建模提供了很大的方便。AMESim軟件采用的建模方法類似于功率鍵合圖法，但要更先進(jìn)一些。相似之處在于二者都采用圖形方式來描述系統(tǒng)中各元件的相互關(guān)系，能夠反映元件間的負(fù)載效應(yīng)及系統(tǒng)中功率流動(dòng)情況，元件間均可反向傳遞數(shù)據(jù)。規(guī)定的變量一般都是具有物理意義的變量，都遵從因果關(guān)系；不同之處在于AMESim更能直觀地反映系統(tǒng)的工作原理。用AMESim建立的系統(tǒng)模型與系統(tǒng)工作原理圖兒乎一樣，而且元件之間傳遞的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)沒有限制，可以對(duì)更多的參數(shù)進(jìn)行研究。它采用復(fù)合接口，即一個(gè)接口傳遞多

6、個(gè)變量，簡化了模型的規(guī)模，使得不同領(lǐng)域模塊之間的物理連接成為可能。2)AMESim基本特征⑶(1)設(shè)計(jì)框架作為軟件設(shè)計(jì)包，AMESim為用戶提供了一個(gè)完整的時(shí)域仿真(包括線性分析及各種專業(yè)特性)建模環(huán)境。工程師可使用已有模型和(或)建立新的子模型元件，來構(gòu)建優(yōu)化設(shè)計(jì)所需的實(shí)際原型。(2)用戶界面易于識(shí)別的標(biāo)準(zhǔn)Tso圖標(biāo)和簡單直觀的多端口框圖，為用戶提供了一個(gè)友好的界面，方便用戶建立復(fù)雜系統(tǒng)及用戶所需的特定應(yīng)用實(shí)例。(3)求解器算法自適應(yīng)和強(qiáng)大的不連續(xù)性處理能力基于最先進(jìn)的數(shù)字積分器，AMESim求解器根據(jù)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，在17重可選算法中自動(dòng)選擇最佳積分算法，并且有精

7、確的不連續(xù)性處理能力，正是AMESim這些獨(dú)特的技術(shù)，保證了仿真的速度和精度。(4)應(yīng)用庫12個(gè)開放的模型庫基于物理原理和實(shí)際應(yīng)用，包含大量一維流體/機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真必須的模型。用戶無須是仿真專家，輕易便可獲得最新專業(yè)技巧。(5)超元件功能超元件功能使用戶可以將一組元件集成為一個(gè)超元件，后者可以像普通元件一樣使用。由于多端口方案等原因，AMESim的超元件功能與其它軟件的相應(yīng)特性具有本質(zhì)的差別。(6)開放性內(nèi)置與c(或Fortran)和其它系統(tǒng)仿真軟件的接口。借助此特性，用戶可以在AMESin環(huán)境中訪問任何C或Fortran程序、控制器設(shè)計(jì)特征、優(yōu)