第２０卷第４期
２０１３年８月工程设计学报ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｓｉｇｎＶｏｌ．２０Ｎｏ．４Ａｕｇ．２０１３收稿日期：２０１３‐０３‐２０．
基金项目：国家高技术研究发展计划（８６３计划）资助项目（２００６ＡＡ０４Ｚ１２１）．
作者简介：方孝健（１９８９—），男，江西上饶人，硕士生，从事ＣＡＤ／ＣＡＭ研究，Ｅ‐ｍａｉｌ：ｆａｎｇｘｉａｏｊｉａｎ＿１５＠１６３．ｃｏｍ．
通信联系人：陈立平，博士生导师，从事几何约束求解、多体系统动力学、多领域建模与分析等研究，Ｅ‐ｍａｉｌ：ｃｈｅｎｌｐ＠ｈｕｓｔｃａｄ．ｃｏｍ．ＤＯＩ：１０．３７８５／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６‐７５４Ｘ．２０１３．０４．０１３
基于Ｐｒｏ／Ｅ模型的ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ模型转换
方孝健，陈 钢，陈立平
（华中科技大学机械科学与工程学院，湖北武汉４３００７４）
摘 要：Ｐｒｏ／Ｅ模型与ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ模型表达方式的不一致直接影响了两者间进行联合仿真．从Ｐｒｏ／Ｅ装配模型到ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ模型的转换分为装配模型信息的提取和接口信息转换两部分内容；前者采用的是基于特征设计技术和分层、分类的方法来提取信息的，而后者是把．ｘｍｌ作为中性文件将信息从Ｐｒｏ／Ｅ到ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ间进行映射．其中后者还涉及Ｐｒｏ／Ｅ装配模型的约束关系到机构间运动副的转换，采用的是基于约束度
的组合推理算法实现简单约束转运动副，并对螺旋法转运动副进行了理论研究．最后用转换挖掘机实例证实了上述研究方法的可行性，解决了利用Ｐｒｏ／Ｅ和ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ进行联合仿真所遇到的相关技术性问题．
关键词：模型表达；信息提取；模型转换；约束转运动副
中图分类号：ＴＰ３９１畅９ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００６‐７５４Ｘ（２０１３）０４‐０３３２‐０５ＳｔｕｄｙｏｎａｎａｐｐｒｏａｃｈｏｆｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＰｒｏ／ＥｍｏｄｅｌｔｏＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋｍｏｄｅｌ
ＦＡＮＧＸｉａｏ‐ｊｉａｎ，ＣＨＥＮＧａｎｇ，ＣＨＥＮＬｉ‐ｐｉｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｕａｚｈｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｓｂｅｔｗｅｅｎＰｒｏ／ＥｍｏｄｅｌａｎｄＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋｍｏｄｅｌａｆｆｅｃｔｄｉｒｅｃｔｌｙｃｏ‐ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．ＴｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｒａｎｓｆｅｒｒｉｎｇｔｈｅＰｒｏ／ＥａｓｓｅｍｂｌｙｍｏｄｅｌｔｏＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍ‐ｕｌｉｎｋｍｏｄｅｌｗａｓｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｔｗｏｓｅｃｔｉｏｎｓ：ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅａｓｓｅｍｂｌｙｍｏｄｅｌｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｆｏｒｍｅｒｗａｓｂａｓｅｄｏｎｆｅａｔｕｒｅｄｅｓｉｇｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｔｈｅｌａｔｔｅｒｔｏｏｋ．ｘｍｌａｓａｎｅｕｔｒａｌｆｉｌｅａｎｄｍａｐｐｅｄｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｒｏｍＰｒｏ／ＥｔｏＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ．ＴｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓｏｆｔｈｅＰｒｏ／Ｅａｓｓｅｍｂｌｙｍｏｄｅｌｉｎｔｏｋｉｎｅｍａｔｉｃｐａｉｒｏｆｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｗａｓｔｈｅｋｅｙｐｏｉｎｔ．Ｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｕｓｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｌｒｅａ‐ｓｏｎｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｔｏｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ａｎｄｓｔｕｄｉｅｄｓｐｉｒａｌｔｈｅｏｒｙａｂｏｕｔｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓｉｎｔｏｋｉｎｅｍａｔｉｃｐａｉｒ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｅｘｃａｖａｔｏｒｃｏｎ‐ｆｉｒｍｅｄｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｔｅｃｈｎｉｑｕｅ．ＴｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄｈａｓｓｏｌｖｅｄｔｈｅｒｅｌａｔｅｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｂｌｅｍｓｗｈｅｎｔｈｅｕｎｉｔｅｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｉｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｂｙＰｒｏ／ＥａｎｄＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｏｄｅｌｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ；ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ；ｍｏｄｅｌｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ｔｒａｎｓｆｏｒｍｃｏｎ‐ｓｔｒａｉｎｔｓｉｎｔｏｋｉｎｅｍａｔｉｃｐａｉｒ
虚拟样机技术作为一种复杂产品的研究设计方
法，已广泛应用于企业中，它是以三维建模技术、多
领域仿真分析软件为基础，对产品进行仿真分析．这
种技术可以缩短产品的开发周期和降低成本［１］．基于ＡＤＡＭＳ与三维造型软件的虚拟样机技术相对来说已经比较成熟了，但基于Ｓｉｍｕｌｉｎｋ与三维造型软件的虚拟机技术仍然面临着接口标准不一致的难题．Ｓｉｍｕｌｉｎｋ刚体信息可以通过提取装配仿