sim-sim-maxwell联合仿真遇到的问题及解决方法

1、Maxwell、Simplorer 与 Simulink 联合仿真请输入文档摘要，摘要通常是对文档内容的简短总结。输入文档摘要，摘要通常是对文档内容的简短总结。错误!未找到引用源。16目录、前言、 在 Maxwell 里建立仿真模型，并设置联合仿真参数二、 Simplorer三、 Simplorer 与 Maxwell 的联合三、 Simplorer 与 Simulink1、在 Simplorer 里的操作2、在 Simulink 里的操作12五、求解器参数的设置16常见的问题18前言本文主要介绍 Maxwell、Sim pl orer和Simuli nk如何实现联合仿真，已经出现的问题和解决

2、方法。以直线开关磁阻电机为仿真模型，对电机模型的参数进行辨识，控制算法采用PID和极点配置自适应控制算法。用到的软件版本分别为:Maxwell 13、Simplorer 9.0和MATLAB R2007b。三个软件里建立的工程或模型文件必须放在同一个文件夹里，仿真中需要建立的和分析后生成的文件如图所示。«下藏丘面叫小lLSRM_A.wl-e5ult?:CXa/U/lfi 15:15.Icnrriidptfw.JEmprKutt立件耒通 efiLc囚gLL 必 15:2C. Seurc? filmfe <ii*1 <OT1IrJMLZb MLX-fieE IettiX

3、9;i a/L2/lS ICh 的imulirk yodel<5 <fiW13/12/2S 15:；2Msxwtl3；i <e|_ LiftW_fl.irrwwl lock忑QVHEg iSilLLO次袁件1轟 lE；iTri_adptrve:15： JJAn&ofl SiT-pFore.,.20n <£lETTiadptrve.aEmp.autcAH/LV 二 g 10： 口A'Ur U哀斗2 0 = G 4.Ie fim_adptive.«( mp,lcck：Cl-aZ12Z：S 1：HL0?< xn1 <E询 irt

4、gion.cC curce fileS <B*11 irtgionr/'AlLtli ML<-rie19 U在 Maxwell里建立有限元仿真模型;Simplorer提供功率电路部分，是将Maxwell和Simulink连接起来的桥梁；Simulink为联合仿真提供控制算法，输入为期望的位置信号和实际的位置信号（从Sim plorer里输入）输出为三相电流信号。一、在Maxwell里建立仿真模型，并设置联合仿真参数1、根据实际电机的尺寸和材料建立直线开关磁阻电机的磁场瞬态分析模型，如图2所示。SclutkiR Type;- MIIDDe iq n2厂 CurnhE ectr

5、e:广 FI-tmlMc广 AC 匚bdMibiDC Caiduzt口:or匚 a reel2、对电磁瞬态分析的一些仿真参数进行设置（如图 3所示）。包括运动区域，求解边界条件，激励，力矩，网格剖分（理论上说网格剖分越细求解越精确，但是剖分越细求解时间越长，所以可以根据实际情况综合考虑）、分析设置（后面会讲到）。 ®lI lseni_k*HaKW elL2DEesi gn2 CTransi ent, K YD*即ni 甲 & lodttL!.由 O Moti onSeliipli:Bpimdari es!- I- tallooulEx ci titi OILSj尙lllllF

6、haseAI-0lUUfh45 fiB!mufhas eCi皐Furaintt«c!亍forcftli_ _ “矚 Mesh 0p#riticik5i:i-豳LaTLthl'：:盘 LengthZj 回“倉 alysis!pIi：I-炉 SetuT.13、联合仿真中激励的添加：激励类型选择 “External,初始值为0A，如图4所示。Advaneed4、联合仿真的参数设置：联合仿真的参数设置，包括模型厚度和Product Coupling”的设置，如图5、6所示。5?即卫白 mSKSSIWrritl审-P B nniLu-a 冃 BZC11A.L3CXE 1 j QU.iH

7、 uu nd :Lil ilU 申兀F皆鬥 由=酥 Uwh Ojibir fei 1*1:-Lj2l Dp-13 n* Lr -E-x 如f? a«Lji c'PlLJ. 0i/u1 雪 m 匚J DgfLuLiu% Upy"lF.gntarme曲hetolhidon 吁pp_ValhdaH'cri Chk_ nalyzr All E駅见Oft匪.h JI >IW$-匸叩4：GrttC- ! - I 4Tr«nflM Mjbrrij D鼻tabj:* 山Crrrflh iD D*yi-,Export EquivdJ'enl Circu

8、il tjiport f r-a-rslrr H t For AN刖父 DEbgn Pxepeftiei.D-c-ugn建议：首先先在maxwell中建立好仿真模型，根据实际情况和仿真要求设置 相应的瞬态仿真参数，通过瞬态分析，查验模型设置是否与实际情况相符； 然后将通过分析且分析结果正确的模型与Sim plorer联合仿真只需修改其联合仿真的 参数即可。二、Simplorer8所示。在Simplorer中建立如图7的功率拓扑结构，其中电流源设置如图（参考资料Simplorer仿真实例）B图7/?LSkjJ?ha3-hs£J_r-lllunc rpQ1壯J：)f£ze<

9、;Pk3Fp.iyhjJ阳£己Tine|ii 005hJ丄山|lezd7ilL Ti仏fo 0：bdTn卜d?Lla-|o 005hl雨 rsrtifilEerivtti Parameters - A -匚urrart SourceParomslori | 曲-Paxinc lrs | Oatpu.1 / D； iplay |Ptr 齐*+： anrce CinrrentAC U3<厂 rinQCuntrolldEicif7 Cbfirit厂写“空也* Cu»ra>tI1 取消Simplorer 与 Maxwell 的联合1、在Simplorer中添加Maxwe

10、ll中的有限元元件，如图9所示。L占出eirwH庄dkoi:工杵*L；4ertkw -即讯心IxH -立飓州喇占(simplDpr f【cu讥 I cjt 电 nduyu HtdpI De-sign iertmgt_.血bQi仙itEolutlor &pIrnpqrT 5P& Fik.u OptirnFtpc*和J ,. » a ¥勺 iddSutircui胡d SirujUnk JrTpHflg.dd Ed/ithrnd Cnpcnrr-r.r am pci n * ntftdfTfDamutlAiipn.DfrjigFi rofwrws-I- _ 

11、9;L' 1 I- .11 I .Ldrt 邑d+piI蠹 tput Didk'g.Nr* it3t Hrliy irijp.馬 ETkSfltlpiLClinrflfTenpf DeviwLtpc-n ifl VHDL-AWSCrtE日 Model and Componant from Ctrnant Sche-natk,. % luneCifkShikO-XJd RM 啊内>yri|iFk Cntnpnr,. Q3D X戡汕让 Compex-w 加 PEhprt 泅 c Component. id日 Mw+viniril CompO*v?w-. 制d Iff Dflk

12、 匚cmpoprnl：. idJ G疔：> Sp*LP Cwnpo*电 Add Sr6'*rt CiHnpfoPriiL. 紀日 HFS£ 覇d RBO CorrpOMra BFTAFnAdd E<4uivlfr4 CiriuiL.Add Dynrriic ndijct2j-ice_.Add Dflrriic C.apBcr1ancc.AdoEV -HE'=_t(FwsFT Cft2、对有限元元件的设置，主要是对输出项的设置，若需要模块输出位置则在“Information中勾选S”即可，如图10所示。Mawcl Irnnicnt-Tronjkrrt cou

13、plingLhkk tenurij tion | OpticnsIrifjrriati ch Stl±at.ionSdutcs心：k |K?HQJECTn：Rll£kWJ vl|爲Obtain Inf-rrvA-ti» 3di Ticjocl. . , IMninve-1 Trar sicrt rfln5ient ;wplinqP Tnf*存 EDr JDSolatia|UdfrT 七 112D3 点=1 申芒Istupl : Tl U11L4I1LJ_U._ JX 1 I ri _ J JLLIfunbr uf CvJlScj0界闵IlM：MiAfr1立自 1A

14、dd tir<X0rS0¥y0厂-LM< 映HFtFlkh Ojrti WS litatnabDti |103、为有限元元件设置机械端，如图11所示。日-盘 Simpler er Flements I ffi OEwic Eltm«nt!i B-ta Basic Elements VHELAMS H s -0 Block!I E-ijCirciit ；田二M&wirmHiti ii 日“T Phy EL cal Bomainzi i ； && Fluidici ! Qi i = B“T Mechanicali i . i田已n i spl

15、 ac 罰 ent-F orc t'Representati ofti i ； i 0 Veloci tjrForce-Ripresentation H 1 0® 如 al!1? T ,« IJLZ碣 甲辱lEM.C tiJj图11三、Simplorer 与 Simulink打开Simplorer 9.0 的安装路径，在cpI文件夹下的Matlab文件夹中可以看到Simplorer 9.0 支持的联合仿真的Matlab的版本，如图12所示:bef'Cre course (Di)卜 Program Fi'es 卜 arsoft Simploprg cp

16、I mtbb b走问b翘卷刖s中.4,1 MriJ_I4宜同r30O6a_ i200r2007aa军r2007DB导MS详_ r200S3上 r3(raab士凰片.r200ga如r2009b上 i2010d岸 ttml巳本也施(COI q fcefor# cours* (P：'图12每个文件夹对应一个 Matlab的版本，相应的Matlab均可与Sim pl orer进行联合仿真。进入到与An softL in kDialog.m文件实现对另外两个文件的操作，而An softSF un cti on数正是实现Simulink与 Simplorer数据传输的桥梁。R2007b文件夹下，会

17、看到3个文件，如图13。其中幢改a期Q An&oftLinkDialog魁 ArisoftSFunctlorr.dllih Ar5oft5FunctiQn.h2010/10/2 l&:055010/10/25 7:022010/10/2 13:05MATLAB M-file应用程序扩展t Header file1 KB67 KB1 KB图131、在Simplorer里的操作(1)在 Simplorer 中添加 Simulink连接元件，操作如图14所示，出现图15所示的窗口，点击窗红色圈出的图标添加变量。-Sc hematic Editor - C ;/Us ers/1 iy

18、ani/Dt s kto p/SI M/1 srm_ad pti e SimpIjrgF Gryuk Took Wirdsw HelpD«gn Settings.rTE.a；+ ：HSubCircuvtSolbtion Setup rnport SDB File,” Opt metrics Aral声is ResultsDi T Ei I L'-；川Desn Properties,P主Sjl： Pii' sstkL i,EditOutput Dhlcg-Browse NftlistSet Active Setup.ArayjeEdit Setup.Characteri

19、ze DeviceCtrl+£Kft+OF12阂 Add iubCircuitAdd ii mu link'Corn ponent”Add loathe ad ComponentHH. Maxwell CorrponentAdd RMi prt Dfjnamic Comp on ent., Q3D Dynamk CompcnenlAdd Ejtprl Static ComponenL.Add Mechanical Component.*,Add Jeepak 'ComperrenL.Add State 5pace 匚ompoyMiAdd SlWsve Cemp&

20、;rent,.Add HFSS CoTiDorert,Add IRBD Co(npon#rrt BETA., rn? v_ -Export to VHDL-AMiS,.Create Mcdd ard Component from Current Sdiematic., Tune,“(2) 输入变量为三相电流信号，分别定义为la、lb、Ic,默认值为0，选择FromSimulink作为其输入变量；同理，添加 Simulink的输出变量Position (电机的位置信号)，界面如图16所示。输入输出端口的个数可以根据实际需要进行添加。_L2 Simulinlc InterfaceModel N a

21、mt |SimiJlirikDita17File厂 I msert fib in the project 厂 Read link irfcrmation from the fileLink Assignment图16Simulink'(3) 点击0K即可得到如图16中所示的Simulink元件。在Simplorer中完整的仿真模型如图17所示。图172、在Simulink里的操作在Simulink里也要建立作为信息交换的元件，先要将图中三个文件所在的 路径加载到Matlab的扫描路径中，见图18。因为Matlab在运行一个函数的时 候，只会在自己的扫描路径内搜索，如果不在其扫描路径内，

22、就找不到相应的函 数，因此就不会执行，这一点 Matlab的通性。An soft的软件不支持中文路径和 中文文件名。VZfLAB 7.5.Q : R2OO'/bSEIp EJt 孙* D 电出 Distriihdtd 軒!:lrtcipHelp电u *' * I ft E* IE： ti I Cu"m CHcior: D('Progrjm ltfanBcftxSiir pllcrtjOcpIVnW7b* 口Ehortziits 3 Ho-.f to Add T IP-at冷 IMewCurrent Director/D ? ?r|V?险兰ft 1 as r凶

23、1 Fpl(tT>P*Sc» out 知1 召 dir a兰 Ans nflLrk Dialog fW-fle1 KB 10-10-2 T7i1* AnsoTlSFunctidm.dllDLL F 陀z7 Kt! ID 10 JE 上牛"|h AnsofiSFunctijn hC Header1 貞0 10-10-2 TT7(图18rorirrnnd VfcindowO New/ to IVATLAB7 ",Vxdi tfiis Vl&e* tee PenoE. *(1)建立lsrm.mdl仿真文件;(2)将S-Function模块加入到文件中;(3

24、)双击该模块，弹出图11所示的窗口，在S-function name 一栏中输入AnsoftSFunction，注意严格区分大小写；可以看出，此处输入的函数就是前面图13中对应的两个文件名;虽 Furtction Block Para meters; S-Fun rtion2uS-FurctionIJserdefriable block. BlockE can be written in C, M (level-11 FciHrarx ard Ada and must ccinfoifm to £-furction standards. The variables t” k, u a

25、nd Flag are 此nip p冃和ed to th吕 £ -fvnction by 5innuirik, Yw tan specify additiorid parameters in the 'S-FurcHon parameters' field. If the E-(unction bbck requres additional source files for the Real-Time Workshop build pwcess” speciJy the filenarnes； in he 'S-furction modules' fi

26、eld. Enter tlx fileridme onlp; do not use SKtensions or Full pathnames* jgi“ enter '5tc trd nwt 'src*c srcLc',PainnetersEdil£-function rame: Ansof(SFwnctior|S-fun ctin p ara m eters: |£-kiricti(?n modules："Appiv图19点击OK，弹出图20所示的窗口;Simplorer Link AssignmenT Dialogrw RKdtl 11

27、J 1JLink Afignmnl< SIMPLORCR - OL'T辺凶S M'UL NK - our->SIMPLOREF - inSIMLlUNk1 SIHPLDRERFiteI Read I沱 inJormafcn from fileLinkftutdirkiJhlr25OK复选框，并选择之前建立21所示;SiMZSiM3IMPLORER*Unk lnt*rtac*图20(4) 勾选图 20 中 Read link in formation from file的 lsrm_adptive .asmp (Simplorer仿真文件，如图席 Sirnplcw L

28、ink AsEtgnmert DiAiogrie-7 hMdlrl tilnm简mlixm脚rq wdw 1h bJ 'J5 *FLll卜JTTSSir-IPLOREP- DITC T-tlL5KM P|D CM斛E.rm呵mu也LinmilL如M lE.biJrHq旳=hrm.d*叶wnpguhwA- linM_adpdiehrrnjjdptVT iinTp.flkltoSir-UUNK . OUTJ Sir-PLRER - hs也_ bnriQEdpdve ASEp.lxkUrf;i Si1占h；加UL棵1 Jihiriorin3曲卜h秒._V<¥：CNt 0m-.

29、dpivfSIMPUDRERLink lirt-TE匚* 此时将出现图22所示的对话框，选中变量左侧的no de,然后双击右侧的变<-SlWPLORER-OJT量名，实现Simulink和Simplorer的信号连接，如图23所示;NcdeOJ测oL 吕 be 関SINUUNK- OUTPosition"> SIMPLORER-INWcde 0図NoLabe贯IlaNcdell綁oLabe滋lbNcde 2（綁oLabe闻lbdM5IMUUNKSIMPLOPERLinkLinkAuiolirkFileP R ead link infomnalion from lileC:

30、 .U sersMiyanD esktopSS 1Mlsrm_adptive. asrnpBrovvse 1Simpiorerl工|TRSimplorer Link Assignment DialogrLink AssiflnfnentdixiUnlinkOKCancelStM2SiMSirviPLORER®Link Interface图22瞬 Simplfirer II ink Assignnnpnt DimingFile¥ Radlink i时口的abonFhWi HeC:'4J ertMii'anD &?HopVS 1M Mtrrradptfv

31、e. atrnpQimsc IfSinripiGieil二j|TRSIMPLORER Link lnUrfa«e图23<-SIMPLORER- OUT-Link AisimcnlLinkSIMULINK- OUl> SIMPLORER - INLink引 NULINKJSIMPLORERNodo(0)(XNoLsbeR；)PetitionNode(0陰NoLdb曲laNodell 1fNoLabell->lbNade(2(TNoLaheT；->IcAutQlinKUnhnk(6)完成图24所示的仿真模型，搭建过程中要保证各个端口的数据类型一致;124五、求解器

32、参数的设置图 25、26、27 为 Simulink、Simplorermaxwell中求解器参数的设置,该仿真的仿真时间为1s，仿真步长为1ms岂J Cor-rigLration Parjirwtfr sm/Ccnquration fArtk'el卜 Sd-OTDadi miwf t/t Kport "OpliBiEJtjrH!Lan-pk- I imc-; f>uy G.nveiun! Tcirrf rtlHJib; MdopI Feleirncng- SattiiJ- HoilLPUhfl*AI nrpk* VAUMhCKi -Hci曲= flEa-TirTeX&

33、#39;cfkahap! Lch-i-nefri即rmlv- Clisiom rods 右亡th_g '- In泄*笙亡-' MDL 匚口dvi丹Itno? 卜-f 日*I B&lKfi -rDATadSattilinirt FTT5 日vn uif'.iora-一沖L|V&ii世le审亡pM-9K =lcp ?!=-=.IrLRTSere 二rosTinm wifr zl: |lJ ee kica 诧亡詁耳aI 1 AJtis-ndtiz-alp hdiJw ddla khiT匕冋 ne如*n toiksI I hl旧丘pnrt/ ydue- rdEd

34、lei h扌匕 tas izrcii匚QFMCU和沪 I户E cniflt-iga 根r*“iri"册亡“riiJTYKtHr 讦 COnIJ'tviZi 討CMU訓心；llo?ii llfW刁 S dvcr：|pq3 蛍吐曲DF： I 11 呼图25Project Manager4 X血Froj&ct皿jjjjP roper ties图26Eolve Setup|s«vii TiUd- I Aha* J I 34*1- I Ei/.mWk hub | 加卩12 |r hi.k.d- TriJK；i.b-i|i dtrnpr丄北plLV. 7uI4月I确呂U

35、t tine(COMJjTin: st sfpU.UUL ±Ust H住iti二t1；D. UU1£Yil、-| Unit IFvJmTwI VEfifltlrJ£14> Tinelfii 肌tpH 置 bL1111_K+CH inTt HIM ch Ml J*士夕Ik品二Biulari t:Ixcl-.U BblrroActtr:札讣 Ojiri' < iiri-iAbdvcLEfF Eluvl才n fesu比Transient Analysis SetupAnalysis Setup NameE nd T irift T endHMin T

36、ime Step - HmriMax Time Slep - Hrnax厂 Use Initial Values厂 Enable contirue lo sokeDefault OptiorTsAnalviis OptionsOKCancelms 土Ham eVJueUamwTREnabledCoTktirLuer_.T.4 XFYzperBA.nal3)sis Control 厂 Dibble 恤 nalpsisScFnql |A176EHij5*ly=r.秦I flM图27常见的问题重新打开Simplorer时需要对Simulink模块重新加载，Simplorer里的元器件 的个别引脚会缺失导致仿真