AMESIM介绍(5页).doc

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1、-AMESIM介绍-第 5 页第二章AMESim的应用方法2.1AMESim简介AMESim表示系统工程高级建模和仿真平台（Advanced Modeling Environment for Simulations of engineering systems）。它能够从元件设计出发，可以考虑摩擦、油液、和气体的本身特性、环境温度等非常难以建模的部分，直到组成部件和系统进行功能性能仿真和优化，并能够联合其他优秀软件进行联合仿真和优化，还可以考虑控制器在环构成闭环系统进行仿真，使设计出的产品完全满足实际应用环境的要求。 AMESim软件共由四个功能模块组成:AMESim、AMESet、AMECu

2、stom、AMERun，另外还有软件帮助模块AMEHelp。其中，AMESim用于面向对象的系统建模、参数设置、仿真运行和结果分析，是该工具软件的主功能模块，主要工作模式为:按系统原理图建模一确定元件子模型一设定元件参数一仿真运行一结果观测和分析。AMEest用于构建符合用户个人需求的元件子模型，主要通过两步进行:先设定子模型外部参数情况，系统自动生成元件代码框架，再通过用户的算法编程实现满足用户需要的元件，程序使用C或Fortnar77实现;AMECustom用于对软件提供的元件库中的元件进行改造，但不能深入到元件代码层次，只适用于元件的外部参数特性的改造;AMERun是提供给最终用户的只运

3、行模块，最终用户可以修改模型的参数和仿真参数，执行稳态或动态仿真，输出结果图形和分析仿真结果，但不能够修改模型结构，不能够访问或修改元件代码等涉及技术敏感性的信息。2.2 AMESim的特点1. 多学科的建模平台AMESim在统一的平台上实现了多学科领域的系统工程的建模和仿真，模型库丰富，涵盖了机械、液压、控制、液压管路、液压元件设计、液压阻力、气动、热流体、冷却、动力传动等领域，且采用易于识别的标准ISO图标和简单直观的多端口框图，方便用户建立复杂系统及用户所需的特定应用实例。2. 建模简单AMESim定位在工程技术人员使用，建模的语言是工程技术语言，仿真模型的建立、扩充或改变都是通过图形界

4、面来进行的，使用者不用编制任何程序代码。这样使得用户可以从繁琐的数学建模中解放出来，只专注于物理系统本身的设计、研究。3. 简化复杂的模型活性指数工具是一个基于系统子模型中能量转换的强大的分析工具。系统中的能量单元按物理类型分为R：阻性；C：弹性；I：惯性。活性指数可以用来标识系统中能量最活跃的元件和能量最惰性的元件。同时它还可以用来简化复杂的模型。这可以通过删除那些可以的元件来实现，比如能量最惰性的元件。4. 图形分析工具AMESim提供批运行设置，所谓批运行是用多组不同参数启动的一系列仿真。这些运行按顺序执行，产生一系列的结果文件和jacobian文件（如果执行的线性分析）。同时提供了齐全

5、的分析工具以方便用户分析和优化自己的系统。线性化分析工具(系统特征值的求解，Bode图，Nichols图，Nyuqist图，根轨迹分析)，模态分析工具，频谱分析工具以及模型简化工具。5. 与其他软件接口通过与MATLAB/Simulink的联合仿真，使仿真工作范围更加宽广，仿真更加方便。6. 探究及优化功能AMESim的设计探究模块提供了一系列的技术，利用这些技术可以探索设计空间。假定已经有了成熟的系统模型，但仍可分析模型的一些参数。通过定义全因子DOE，进行优化和MONTE CARLO研究，以及鲁棒或NLPQL算法优化。虽然AMESim是一个比较成熟的软件，但它目前也有部分缺点:(1)元件模

6、型需要设置许多参数，很多参数不好确定。(2)仿真元件比较固定，当系统仿真人员需要一个比较特殊的元件时，需要拥有非常专业的编程技巧和经验，不利于普通技术人员的使用。目前还不能应用到更为广泛的领域。(3)仿真过程过于理想化，对实际的泄露、摩擦、流体特性等还有待作出更多探究。2.3AMESim使用方法利用AMESmi对液压系统进行仿真建模一般要进行以下4个步骤:草图模式、子模型模式、参数模式和运行模式。1. 草图模式(Sketehmode) 在草图模式下，对仿真对象的组成及构造进行研究，搭建模型。在液压元件仿真中比较多用的元件库是机械库、信号库、液压库及液压元件库（包括在第三章加速调节器中使用的气动

7、库及气动元件库）。在仿真元件时，要考虑各元件的特性。同时刚体的特性，在连接元件时，连接点的两个元件的输入和输出应该相同。图2-1草图模式2. 子模型模式(Submodelsmode) 在子模型模式下，系统自动初步判断系统连接是否符合刚体特性。同时对于对于每个元件的选择也是在这一步完成。当元件连接正确，系统仍判断错误时，通过Premier submodel（Ctrl+I）完成系统对元件的自动选定。然而此时与实际要求仍有很大差异。可以单击元件图标选择适合的元件。例如：对于质量块的选择，在液压系统仿真时，经常使用带粘性摩擦的零质量质量块，此时在如下3种质量块中选择MAS005RT。图2-2质量块选择

8、3. 参数模式(Parametersmode) 点击图标以上图标进入参数模式，在参数模式下双击想要改变参数的元件图标，进入该元件的参数对话框。双击需要改变的参数，输入参数值。同时AMESim提供公式编辑功能。图2-3参数设置4. 运行模式(Runmode) 点击运行模式出现时域分析模式（temporal analysis mode）及线性分析模式（linear analysis mode）选项。在线性分析模式下可以作出系统某个对象的波特图、乃奎斯特曲线及尼古拉斯曲线，由于在本文中没有讨论，这里不进行叙述。时域模式下对系统进行仿真运行。点击（set the run parameters）设置运行

9、参数。图2-4设置运行参数这里可以设置动态、静态及动态+静态仿真。对于需要进行批运行的仿真模型，也需要在这里进行设置。对仿真时间及时间间隔设置完后，点击运行模式系统开始仿真。图2-5运行状态当运行出现错误时，可以通过log找到错误元件，并找到修改方法。对于仿真结果，双击目标元件即能得到。图2-6 运行结果对研究对象点击plot能够得到仿真运行曲线。此处以液压延迟器为对象，在第三章中对其组成构造及仿真结果有详细叙述。2.3 AMESim学习心得1.掌握仿真对象的组成构造及工作原理是AMESim仿真过程中必不可少的，仿真前需要学习仿真对象的资料。例如液压元件仿真中的油路分析及受力关系2.对阻性、惯性、弹性元件进行分析。仿真过程中经常出现的错误就是质量块或者弹簧的缺少或多于。3.熟悉元件的工作环境，重力标志及液压标志在需要时不能缺失。4.参数的设置要切合实际，有些参数并没有给出，需要实际中体会。