MATLAB和ADAMS联合仿真实现一种位置控制系统Word格式文档下载.docx

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示。

1.6设置重力加速度。

选择菜单栏\Setting\Gravity，设置重力加速度，此时弹出Error对话框。

选择“CreateModel”，并起名为“Qiu1”，点击“OK”

再次选择菜单栏\Setting\Gravity，设置重力加速度：

勾选Gravity前方框，点击-Y*，如下图示，点击“OK”。

1.7设置单位。

选择菜单栏\Setting\Units，设置单位，此时弹出“UnitsSettings”对话框，点击“MKS”按钮，各单位符号如右图示，点击“OK”。

1.8建立半径10cm的球，放置在点（0,0,0上。

“右键”点击主工具栏第一排第二个符号-

刚体：

连杆

，弹出扩展工具符号，选择第

二排第一个符号-

球，勾选Radius前方框，则此球半径为10.0cm。

1.9建立球与大地之间移动副。

“右键”点击主工具栏第二排第二个符号-

连接：

旋转副

，弹出扩展工具符号，选择

第二排第一个符号-连接：

移动副。

该移动副属性为2个构件，1个作用点。

鼠标动作顺序为：

1.左键点击“ground”一次，选取大地为第一个构件；

2.左键点击球体一次，选取球为第二个构件；

3.右键在球心位置点击一次，弹出Select对话框，左键双击“PART_2.cm”；

4.右键在球心位置点击一次，弹出Select对话框，左键双击“PART_2.cm.Y”。

以上步骤完毕后，球体中心会出现移动副图标。

1.10在移动副上建立直线动力源。

“右键”点击主工具栏第三排第二个符号-

旋转副驱动

二排第一个符号-直线副驱动。

将鼠标移动到球体中心处，跟随光标会显示“JIONT_1”,

点击左键确定。

球体如下图所示。

1.11建立状态变量VF。

选择菜单栏\Build\SystemElements\StateVariable\New，创建变量，此时弹出CreateStateVariable对话框，将Name栏修改为.Qiu1.VF，如右图所示。

1.12将VF导入到直线驱动幅的函数定义中。

右键单击球体中心，弹出菜单栏，选择

Motion:

MOTION_1\Modify，修改直线驱动副参

数，此时弹出JointMotion对话框，将Function（time

栏修改为-VARVAL（VF，点击OK。

1.13将变量VF设置为输入变量INPUT

选择菜单栏\Build\ControlsToolkit\PlantInput…，

创建输入变量。

在VariableName后，输入VF，

点击OK，如下图所示。

1.14建立状态变量VS。

选择菜单栏\Build\SystemElements\State

Variable\New，创建变量，此时弹出

CreateStateVariable对话框，将Name

栏修改为.Qiu1.VS，将F（time,…栏修改

为DY（cm，表示测量球体的中心cm点

沿Y方向的位移，点击OK，如右图示。

1.15建立状态变量F。

栏修改为.Qiu1.F，将F（time,…栏修改为

MOTION（MOTION_1,1,3,0，表示测

量驱动球体运动的沿Y轴方向驱动力，

点击OK，如右图示。

1.16将变量VS/F设置为输出变量

OUTPUT。

选择菜单栏\Build\Controls

Toolkit\PlantOutput…，创建输入

变量。

在VariableName后，输

入VS,F，点击OK，如右图所示。

1.17运行一下，看模型建立是否正确。

点击主工具栏第二排第三个符号：

运行，点击开始按钮，

运行一下。

弹出MessageWindows，里有警告信息，提示的是MOTION

运动副依赖于VARVAL函数。

1.18保存文件

选择菜单栏File\SaveDatabase，弹出Information对话框，点击

OK。

1.19调出Control模块

选择菜单栏Tool\Plugin

Manager，调出插件管理器（Plugin

Manager）。

勾选

ADAMS/Controls后面Load（加载

和LoadatStartup（启动时加载，

如下图。

1.20在菜单栏新增的Controls中。

选择菜单栏Controls\PlantExport，弹出ADAMA/ControlsPlantExport对话框，需要设置：

FilePrefix-：

输入work01（输出接口文件名称；

PlantInput：

双击此栏，在弹出的DatabaseNavigator，双击选择PINPUT_1；

PlantOutput:

双击此栏，在弹出的DatabaseNavigator，双击选择POUTPUT_1；

ControlPackage：

单击此栏，在下拉菜单中选择MATLAB；

Type：

默认为non_linear（非线性）；

InitialStaticAnalysis：

默认为No，不进行初始状态计算；

ADAMS/SolverChoice：

默认Fortran语言；

UserDefinedLibraryName：

默认空；

ADAMSHost：

默认，此栏为机器名。

2.MATLAB中建模过程

2.1接口文件生成。

在工作目录下会生成三个文件：

work11.adm;

work11.cmd;

work11.m。

2.2启动MATLAB。

双击work11.m文件，启动MATLAB。

或启动MATLAB后，找到work11.m文件。

（确保MALTAB的工作目录与ADAMS中设置工作目录相同）。

2.3修改work11.m文件。

将29行内容复制并替换到24行（内容如下），保存，

ADAMS_sysdir='

C:

\MSC~1.SOF\MSC~1.ADA\2005\'

;

2.4运行work11.m文件。

点击图标运行work11.m文件。

此时MATLAB的CommandWindow中会弹出信息，主要内容是在ADAMS中设置的输入、输出变量名字，即在ADAMS中设置的VF和VS。

2.5输入adams_sys

在CommandWindow中，输入adams_sys，会弹出Simulink文件。

2.6启动Simulink。

点击MATLAB左上方，快速工具栏中图标

，启动Simulink，弹出SimulinkLibraryBrowser对话框。

2.7建立Simulink模型

点击SimulinkLibraryBrowser对话框中快速工具栏图标，新建一个Simulink文件，将adams_sub黄色块和示波器拷进，剩余文件不做处理存盘为control01.mdl。

2.8添加Simulink中元件，并连接完毕。

在SimulinkLibraryBrowser，选择以下元件，拖拽到control01窗口中：

点击Simulink\Sources\Step；

；

点击Simulink\Math\Operations\Sum点击Simulink\Continuous\Operations\TransferFcn点击Simulink\Sinks\Scope；

点击SimulinkExtras\AdditionalLinear\PIDcontrol（SimulinkExtras一栏在目录在下方，往下拖拽Libraries的滑动条可以找到。

VSPIDStepPIDController1s+1TransferFcnFadams_sub1

编辑各元件参数双击阶跃环节图标，在弹出的对话框中，将Steptime下原数值1修改为0，其余不变；

双击比较环节图标，在弹出的对话框中，将Listofsigns下的两个正号“++”修改为一个正号和一个负号“+-”。

双击PID环节图标，在弹出的对话框中，将Proportional、Intergral和Derivative值分别设置为10、10、10。

双击TransferFcn环节图标，在弹出的对话框中，将Denominatorcofficient值设置为[111]。

拖拽鼠标左键，连接各环节如下图所示。

VSPIDStepPIDController1s2+s+1TransferFcnFadams_sub设置adams_sub环节双击adams_sub黄色块，弹出untitled/adams_sub窗口。

双击ADAMSPlant红色元件，弹出FunctionBlockParameters:

ADAMSPlant对话框。

将对话框最下端Animationmode中原bach改为interactive。

ADAMS_uoutUToWorkspace1VS1VFADAMSPlant2ADAMS_youtMuxYToWorkspaceADAMS_toutClockTToWorkspaceDemuxFMuxMSCSoftwareDemux设置仿真参数点击菜单栏Simulation\ConfigurationParemeters，弹出ConfigurationParemeters:

untilted/Configuration（Active对话框。

设置仿真时间Stoptime修改为10，其余不变。

2.31保存。

2.32在MATLAB的CommandWindow中进行一下操作输入clc，回车（清除CommandWindow中文字）；

输入clear，回车（清除MATLAB内存中的数据）2.33点击，运行work11.m文件。

2.35运行新生成的Simulink文件（control01.mdl2.36双击示波器图标VSF查看仿真结果。