应用ADAMS函数实现多元件顺序动作仿真.doc

应用ADAMS函数实现多元件顺序动作仿真在应用MSC/ADAMS实现液压挖掘机工作装置仿真工作中(如图1所示)，遇到无法按动臂、斗杆和铲斗三部分顺序 动作仿真的困难，即不能使往复式双作用液压缸按照先后 顺序控制动臂起落、斗杆伸缩和铲斗转动。考虑采用传感器(Sensor)控制，但由于设置某些参数和脚本命令比较复杂，最终也未能实现。本文笔者从仿真变量和目标参数着手，经过认真思考，从ADAMS/View帮助文件中发现可以采用ADAMS函数实现该功能。一、参数设置与仿真利用ADAMS/View提供的各类函数以及ADAMS/Solver支持的 各类函数能够定义更为复杂的结构，更加灵活地应用A D A M S软 件进行精确高效的建模与仿真。ADAMS/View函数包括设计函数 与运行函数两种类型，函数的建立对应有表达式模式和运行模 式两种。在表达式模式下，在设计过程中对设计函数求值，而 在运行模式下会在仿真过程中对运行函数进行计算更新。ADAMS/Solver函数支持ADAMS/View运行模式下的函数，在 仿真过程中采用A D A M S/S o l v e r解算时对这些函数进行计算更 新。ADAMS/View设计函数在设计过程中定义模型时有效，而不 需到仿真分析时再进行计算更新。设计函数可用来将模型参数 化，以便进行优化和灵敏度分析，包括系统提供的函数和用户自定义函数。在这里，我们采用系统提供的数学函数，数学函数适用 于对标量和矩阵进行数学计算，如果输入变量为标量其返回值 就是标量，如果输入变量为矩阵其返回值就是矩阵。基本数学 函数DIM 和时间变量time 的配合能够实现液压挖掘机工作装置 多元件顺序动作。DIM 的函数格式和意义如下：DIM(x1,x2)，当x 1x 2时，返回x1与x2之间的差值x1-x 2; 当x1x2时返回0。x1和x2可以为常量、变量或表达式。在ADAMS模型中(如图2所示)，三个油缸(1、2、3) 设定Joint：Translational平移运动副，再分别加载Jointmotion_1、Joint motion_2、Joint motion_3到Translational平移运动副上，通过设定三个Motion的参数来分别驱动三个油 缸，设定对三个油缸的先后顺序动作按如图3所示的示意进行控制，模拟时间总长End Time =70。设定每个Joint motion的基本参数，Joint Type=Translational，Direction=Translational，Define Using= Function，Type=Displacement，设定Function(time)，进入建立运行函数表达式对话框Function Builder中(如图4所示)，在该对话框中输入下述表达式。对于动臂油缸上的Motion_1设定为：其物理运动意义以数学函数表达：如图5所。对于斗杆油缸上的Motion_2设定为：其物理运动意义以数学函数表达：对于铲斗油缸上的Motion_3设定为：其物理运动意义以数学函数表达：上式中S1、S2、S3为油缸伸缩量，单位mm;time为时间，单位s。最后单击“OK”完成操作。仿真分析开始前，在模型中建立测量M e a s u r e参数，分 别以三个油缸的两端点建立Pointtopoint型距离测量参数 MEA_PT2PT_C1、MEA_PT2PT_C2、MEA_PT2PT_C3，进行油缸伸缩参数的测量。设定Simulation Tool窗口的相关参数后即 可进行仿真分析，我们可以看到三个油缸按图3先后顺序控制动臂、斗杆和铲斗三部分顺序动作，三个油缸伸缩变化曲线如图五所示。二、结论通过上述参数设定和仿真分析，不管元