基于多軟件平臺的機電液一體化虛擬試驗方法

趙君偉， 張 程， 裘群海

(中國運載火箭技術研究院， 北京 100076)

機電液一體化系統通常是機械、控制、液壓、氣動、電子、軟件等多個不同學科子系統的綜合組合體。隨著機電液一體化技術的不斷發展，機電液一體化系統在工業生產、航空航天、船舶車輛、工程機械等領域的應用也將越來越廣泛。目前針對機械、控制、液壓領域，國內外開發了多種計算機輔助設計軟件與數字仿真工具，但多為單獨領域內的專業軟件。傳統的基于單領域的計算機輔助設計與分析軟件在面對復雜的耦合系統仿真分析時將難以滿足精度與效率的需求。基于此，出現了機電液一體化系統多軟件聯合仿真技術，最大限度發揮各軟件優勢[1]。本文在MATLAB/Simulink、ADAMS、AMESim軟件間兩兩聯合仿真的基礎上，提出了一種基于MATLAB/Simulink為主仿真平臺的虛擬試驗系統搭建方法，通過軟件間的協同仿真實現復雜機電液系統的虛擬試驗。

1 機電液系統聯合仿真現狀

機電液系統主流仿真軟件主要有ADAMS、AMESim、MATLAB/Simulink，其中ADAMS是目前CAE領域中應用最為廣泛、應用行業最多的機械系統動力學仿真工具，用戶可用該軟件方便地對機械系統進行靜力學、運動學和動力學分析。AMESim是液壓系統計算機輔助設計與數字仿真的主流軟件，AMESim為流體動力、機械和控制提供了一個完善的仿真環境，具有豐富的模型庫，用戶采用基本元素法，通過圖形化的界面按照實際物理系統結構建立仿真模型，不需要推導復雜的數學模型。Simulink是MATLAB提供的一個圖形化仿真環境，可以方便地對專用傳遞函數、微分方程和狀態方程描述的動態系統進行建模和仿真。……