AMESim与Simulink联合仿真设置步骤与实例
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基于AMESim的双离合器变速器建模及其在Simulink中的仿真本文将介绍如何使用AMESim建立双离合器变速器的模型,并将该模型导入到Simulink中进行仿真。
首先,我们需要了解双离合器变速器的原理。
双离合器变速器是一种现代化、高效的变速器,它采用两个独立的离合器,一个用于连接发动机和变速器,另一个用于连接变速器和驱动轴。
这使得换挡更加平滑,可以在未中断动力输出的情况下进行换挡,使车辆更加平稳。
为了建立模型,我们需要使用AMESim。
我们将双离合器变速器分为三个部分建模:发动机,变速器和驱动轴。
其中,发动机的模型可以基于已有的发动机模型进行建立,变速器的模型可以基于实际的硬件构造进行仿真,驱动轴的模型可以根据实际情况进行建立。
在建立发动机和驱动轴的模型之后,我们需要建立双离合器变速器的模型。
首先,我们需要确定离合器状态,即判断变速器处于换挡状态还是正常运行状态。
如果处于换挡状态,我们需要确保发动机和驱动轴之间的连接处于断开状态。
如果处于正常运行状态,我们需要确保发动机和变速器以及变速器和驱动轴之间的离合器处于连接状态。
建立模型后,我们需要将其导入到Simulink中进行仿真。
在Simulink中,我们可以调整模型参数来优化模型性能,例如:更改离合器接触时间,调整变速器齿轮比等。
总之,使用AMESim可以建立双离合器变速器的模型,并将其导入到Simulink中进行仿真。
通过调整模型参数,我们可以优化模型性能,使其更加接近实际情况。
这对于汽车工程师来说是非常有用的,可以帮助他们更好地设计和开发双离合器变速器。
此外,双离合器变速器还具有许多其他的优点。
例如,它可以实现快速的换挡,降低能耗,提高汽车的燃油效率,同时还能提高驾驶的舒适度。
因此,双离合器变速器正在逐渐取代传统的手动和自动变速器,成为汽车行业的主流变速器类型。
而使用AMESim建立双离合器变速器模型的优点也是十分明显的。
首先,AMESim具有强大的建模能力,可以准确地描述各种汽车系统的物理和控制特性。
目录摘要 (1)0 引言 (1)1 联合仿真技术 (2)1.1 联合仿真技术的特点与应用 (2)1.2 联合仿真技术的实现途径 (2)2 联合仿真接口技术 (3)2.1 系统环境配置 (3)2.2 系统编译器配置 (3)3 联合仿真应用举例 (5)4 结论 (8)致谢 (8)参考文献 (9)AMESim与Matlab_Simulink联合仿真技术机械电子系0802班李敏M200870228摘要:根据AMESim与Matlab/Simulink软件各自的特点,对两者联合仿真技术进行了研究,解决了联合仿真的接口与实现问题,并把该技术应用于电液位置伺服系统的仿真,取得了良好的效果。
关键词:AMESim;Matlab/Simulink;联合仿真;接口Abstract:United Matlab/Simulink technique with AMESim and Matlab/Simulink was discussed based on their own characteristics. The problem of their interface and realization were solved. As an applied example, Matlab/Simulink of electro hydraulic servo-system was shown. Good results were achieved.Keywords:AMESim;Matlab/Simulink;United simulation;Interface0 引言传统的设计方法往往是通过反复的样品试制和试验来分析该系统是否达到设计要求,结果造成大量的人力和物力投入在样品的试制和试验上。
随着计算机仿真技术的发展,在工程系统的软件设计开发中,大量地采用了数值成型的方法,即通过建立系统的数值模型,利用计算机仿真使得大量的产品设计缺陷在物理成型之前就得到了处理,从而可以使企业在最短的时间、以最低的成本将新产品投放到市场。
ADAMS+AMESIM+SIMULINK总体思路:对于一个实际的机械电液控制系统的建模仿真,用ADAMS进行机械部分的建模,AMESIM进行液压部分的建模,SIMULINK进行控制部分的建模。
将ADAMS建立的机械模型导入到AMESIM中(通常接口处是油缸或是马达),再将整合后AMESIM模块当作一个整体的模块导入到SIMULINK中,在SIMULINK中进行仿真。
仿真时,SIMULINK给出控制信号以控制AMESIM输出的力或是扭矩,AMESIM给出力或是扭矩来控制ADAMS机械系统的运动量(位移、速度、加速度。
),ADAMS会将运动量反馈给AMESIM,SIMULINK 可根据这些反馈做出相应的控制。
下面以一个例子来简介三者联仿的步骤:例子:一只油缸固连一只仅受重力的小球,小球的初始状态为静止。
现在仿真这么一个状态:油缸从一端运动到另一端时的小球的运动变化。
步骤一:准备工作。
1.首先得装好四个软件。
我用的是ADAMS2005,AMESIM8.0,MATLAB2007b,Microsoft Visual C++ 6.0。
另外三个软件要有相应的破解文件以支持联仿。
2.ADAMS到AMESIM的设置:在Windows中设置环境变量%AME_ADAMS_HOME%,该环境变量的值为ADAMS的安装路径(例如C :\ADAMS2005。
注意在ADAMS的安装路径中不能出现空格)。
3.AMESIM到SIMULINK的设置:(1)确认在系统变量PATH中包含系统安装目C:\WINNT\System32。
(2)在Matlab的目录列表里加上AMESim与Matlab接口文件所在的目录%AME%\MATLAB\AMESim。
File→Set Path→Add Folder加上c:\AMESim\MATLAB\AMESim。
(3)确认是否在AMESim中选择VC作为编译器。
具体操作在AMEsim→0pions→AMEsim→Preferences→Compilation/Parameters中。
论文:基于A M E S i m与M a t l a b\S i m u l i n k联合仿真技术的接口与应用研究基于AMESim与Matlab\Simulink联合仿真技术的接口与应用研究摘要:根据AMESim与Matlab\Simulink软件各自的特点,对两者联合仿真技术进行了研究,解决了联合仿真的接口与实现问题,并把该技术应用于电液位置伺服系统,取得了良好效果关键词:AMESim,Matlab\Simulink,联合仿真,电液伺服系统1 引言法国lmagine公司开发的AMESim是当今领先的流体,传动系统和液压/机械系统建模,仿真及动力学分析软件.它为用户提供了一个系统工程设计的完整平台,可以建立复杂的多学科领域系统的数学模型,并在此基础上进行仿真计算和深入的分析.然而,不存在一种仿真软件平台能够提供工程设计所需要的所有功能。
AMESim作为多学科领域系统仿真设计的平台提供了丰富的与其他软件的接口。
基于Matlalb平台的Simulink是动态系统仿真领域中著名的仿真集成环境,它在众多领域得到广泛应用。
Simulink 借助Matlalb的计算功能,可方便地建立各种模型、改变仿真参数,很有效地解决仿真技术中的问题。
AMESim作为一个完整的系统工程仿真平台,Simulink作为事实上的控制系统设计的标准平台。
点对点的AMESim-Simulink接口提供了一个使用便捷和行之有效的工具用于AMESim的被控对象模型和控制系统模型之间的耦合分析。
同时利用了AMESim和Simulink的最佳功能,避免了不同平台之间复杂模型的重建。
2 联合仿真设置与实现2.1 联合仿真设置1 将VC++中的"vcvar32.bat"文件从Microsoft Visual C++目录(通常是.\Microsoft Visual Studio\VC98\2 设置环境变量:我的电脑-〉属性-〉高级-〉环境变量。
高版本AMESim—MATLAB联合仿真设置详细步骤说明:现以AMESimR12、MATLAB2010a为例说明,其他版本类似。
1、版本要求亮色为可行匹配2、辅助软件VS若要使用AMESim 与Simulink 的接口,则需要在本机安装编译器,高版本软件需要高版本的编译器,这里以VS2008为例设置。
一般推荐先安装VS编译器,然后安装Matlab,最后安装AMESim的顺序。
若后安装VS编译器,将VS编译器安装目录下如D:\Program Files\Microsoft Visual Studio 9.0\VC\bin目录中的nmake.exe 文件和vcvars32.bat 文件拷贝至AMESim 安装目录,如D:\AMESim\v1200下。
3、环境变量设置定义Windows 系统环境变量:1)选择“控制面板-系统”或者在“我的电脑”图标上点右键,选择“属性”;2)在弹出的“系统属性”窗口中选择“高级”页,选择“环境变量”;3)用户变量中添加HOME D:\MATLAB D:\MATLAB\R2010aPath D:\Program Files\Microsoft Visual Studio 9.0\Common7\Tools;D:\Program Files\Microsoft Visual Studio 9.0\VC\bin;D:\Program Files\Microsoft Visual Studio 9.0\VC\bin;D:\MATLAB\R2010a\bin;D:\MATLAB\R2010a\bin\win324) 在系统变量中添加在Path 环境变量中加入(以分号与其它已经存在的变量值隔开)路径:Matlab_Root( 如D:\Matlab\R2010a)\bin 和Matlab_Root( 如D:\Matlab\R2010a)\bin\win32 ,以及%windir%\System32,其中%windir%指的是Windows 的安装路径,如C:\WINNT Path D:\Program Files\Microsoft Visual Studio 9.0;D:\AMESim\v1200;D:\AMESim\v1200\win32;D:\AMESim\v1200\sys\mingw32\bin;D:\AMESi m\v1200\sys\mpich\mpd\bin;D:\AMESim\v1200\sys\cgns;%SystemRoot%\system32;%SystemRo ot%;%SystemRoot%\System32\Wbem;D:\MATLAB\R2010a\bin\win32;C:\WINDOWS\system32;C: \WINNT4、AMESim与MATLAB设置启动AMESim并确认AMESim 使用的是MS C++编译器从AMESim 菜单下选择Tools、Options,然后选择AMESim Preferences,按下图界面设置AMESim 编译器为C++编译器,apply——OK在第一次使用AMESim 和Simulink 接口时,请在Matlab命令行窗口输入以下命令以确认其所使用的编译器:mex –setup(注意,mex 后面加一空格)。
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Amesim 与 matlab 联合仿真参数设置实验软件平台Matlab2009a , amesimR8a , VC6.0 企业版(英文版步骤:1 将 VC++中的”vcvar32。
bat" 文件从 Microsoft Visual C++目录(通常是。
\Microsoft Visual Studio\VC98\Bin 中拷贝至 AMESim 目录下。
2 设置环境变量:我的电脑—〉属性—〉高级—〉环境变量。
设置AMESim 环境变量:变量名 AME ,值为其安装路径如安装在 C 盘中则值为C:\+amesim 安装路径。
设置 Matlab 环境变量:变量名 MATLAB 值为 D:\MATLAB,此处我安装的 matlab 在 D 盘根目录下。
确认在系统环境变量 PATH 中包含系统安装目录 C:\WINDOWS\system323 在 Matlab 的目录列表里加上 AMESim 与 Matlab 接口文件所在的目录%AME%\matlab\amesim。
File—〉 Set Path—〉 Add Folder 加上需要联合仿真的 amesim 文件目录和 C:\AMEsim\matlab\amesim(注意 R8A 版本是将%AME%\scripting\matlab\amesim 设置到 MATLAB 路径中加入matlab 默认路径中4 将联合仿真的许可证文件 licnese。
Simulink与AMSIM联合仿真的方法虽然随着新材料、电机技术、控制学和先进制造技术等的发展,出现了用以取代目前所依赖的功率液压传动的功率电传技术,但是在现阶段,液压伺服作动系统仍然占据航空作动系统的主导地位。
主要原因是液压伺服作动系统具有其它伺服作动系统无法比拟的优势,具有容易得到大功率输出、高功率/重量比、响应快和低俗特性好的特点。
航空液压作动系统是目前飞机上最成熟的液压作动方式,大多直接采用飞机的中央液压源提供的恒压油,通过(伺服)阀来控制执行机构的双腔流量完成指令动作,精度高、响应快。
航空也要作动系统根据其发展历程一般分为以下四类:液压助力器、电液指令作动器、复合式伺服作动器和直接驱动阀式伺服作动器。
本文将主要对其关键技术进行深入分析,并提出关键技术的解决途径。
1 建模仿真技术由于对航空液压作动系统自身结构比较复杂,对其自身的性能要求比较高,需要满足包括输出载荷、中立位置、额定行程、最大行程、行程余量、额定速度、最大速度、极限载荷、主控阀剪切力、门限、位置精度和滞环等的静态特性,满足包括频率响应和阶跃响应的动态特性,以及稳定性和阻抗特性要求。
银次,在研制航空液压作动系统的过程中,对其进行建模仿真非常重要。
通过仿真,可以对所设计的作动器性能有全面的了解,便于改进和完善设计。
传统的建模仿真分析手短一般采用数学推到加Simulink仿真的方式进行。
Simulink是美国Match Works公司开发的MA TLAB软件的可视化仿真环境,具有丰富的线性/非线性、连续/离散等控制系统仿真功能模块,具备神经网络、模糊控制等一系列先进的智能控制工具箱,非常适合进行航空液压作动系统的建模与分析,但其前提是基于用户建立的数学模型和其自身提供的结构参数化的功能模块。
而这已无法满足现在对仿真高精度和高准确度的要求。
而且Simulink本身没有专门针对液压流体仿真的工具箱,用户使用时要自己建立模型。
AMESim是法国Imagine公司推出的基于功率键合图的液压/机械系统建模、仿真机动力学分析软件,采用图形化的物理建模方式,具有复杂液压元件结构参数化的功能模块,也同样非常适合进行航空液压作动系统的结构参数化建模与分析,但是他的控制系统仿真功能模块相对较少,不具备神经网络、模糊控制等一系列先进的智能控制工具箱。
AMESim与MATLAB\Simulink联合仿真技术及在发动机主动隔振中的应用作者:肖勇摘要:介绍了AMESim 软件与MATLAB\Simulink 的接口技术,并使用AMESim 与MATLAB\Simulink 对发动机主动隔振进行了联合仿真,分析了主动以及被动隔振的隔振效果,为主动控制提供了新的设计思路。
关键词:AMESim ,MATLAB\Simulink ,联合仿真,主动隔振,LQR1. AMESim 软件介绍以及与MATLAB\Simulink的接口技术AMESim(Advanced Modeling Environment for Simulation of Engineering Systems ) 是1995 年由法国IMAGINE 公司开发的一个图形化的开发环境,用于工程系统的建模、仿真和动态性能分析。
AMESim仿真模型的建立扩充或改变都是通过图形界面(GUI)来进行的,使用者不用编制任何程序代码。
该软件采用了鲁棒性极强的智能求解器,自动选择最佳的积分算法,从而缩短了仿真时间、提高了仿真精度。
此外,AMESim与多种软件的具有接口。
AMESim 提供了与Excel、Matlab、MATLAB\Simulink 和ADAMS 等软件的接口,可方便地与这些软件进行联合仿真。
为了实现联合仿真需要在Windows2000 或更高级的操作系统下安装VisualC++6.0、AMESim4.0 和MATLAB6.1(或者三种软件的更高版本),并进行以下设置:1) 设置环境变量。
打开“控制面板”,选择“系统”菜单,然后选择“高级”里的“环境变量”。
在“系统变量”栏新建变量,变量名为“MATLAB”,变量值为MATLAB 的安装路径,如:“C:\MATLAB6p5”;确认在系统变量“Path” 中包括Windows 安装路径“C:\WINNT” 如果没有请添加上。
2) AMESim工作环境的设置。
软件准备:MATLAB2016bAMEsim2020.2Visual studio 2013软件不宜过新。
上面是恒仔使用的、联合成功的版本。
步骤:一:复制文件将D:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 12.0\VC\bin下的nmake.exe 、vcvars32.bat和D:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 12.0\VC\bin\amd64下的vcvars64.bat复制到D:\Program Files\Simcenter\2020.2\Amesim中覆盖。
(全文所提到路径皆为自己软件的安装路径,可根据自己安装情况更改)二:环境配置在安装完Visual Studio 2013、Amesim 2020.2 、Matlab 2016b之后,需要配置环境变量。
在windows桌面,右键“计算机”-“属性”-“高级系统设置”-“环境变量”里添加用户变量和系统变量。
1、用户变量添加变量名:HOME,变量值:D:\添加变量名:MATLAB,变量值:D:\Program Files\MATLAB\R2016b2、双击Path变量,添加:配置完成后,重启电脑,以使用户变量和系统变量生效。
三、软件设置:1、首先打开Matlab 2016b,在命令窗口输入:mex -setup将C和C++编译器都设置为Visual C++ 2013.2、打开Amesim2020.2 ,进入Tools-Preferences-Compilation,将Active Compiler设置为Microsoft Visual C++ (64bit)。
软件配置完成。
四、联合仿真例程运行在Amesim 2020.2-Help-Help里,输入simulink,打开“Hybrid_bus_steps_simulink”例程:点击Open this demo,下面一串链接,将其复制到指定目录并打开:点击Amesim 2020.2-Tools-MATLAB®,它会自动打开MATLAB2017b,并自动添加AMESIM的相关路径到MATLAB PATH里,然后它会自动打开Hybrid_bus_steps_simulink.mdl。
Amesim 与 matlab 联合仿真参数设置实验软件平台Matlab2009a , amesimR8a , VC6.0 企业版 (英文版步骤:1 将 VC++中的 "vcvar32.bat" 文件从 Microsoft Visual C++目录(通常是 .\Microsoft Visual Studio\VC98\Bin 中拷贝至 AMESim 目录下。
2 设置环境变量:我的电脑 - 〉属性 -〉高级 - 〉环境变量。
设置 AMESim 环境变量:变量名 AME ,值为其安装路径如安装在 C 盘中则值为 C:\+amesim 安装路径。
设置 Matlab 环境变量:变量名 MATLAB 值为 D:\MATLAB,此处我安装的matlab 在 D 盘根目录下。
确认在系统环境变量 PATH 中包含系统安装目录C:\WINDOWS\system323 在 Matlab 的目录列表里加上 AMESim 与 Matlab 接口文件所在的目录%AME%\matlab\amesim。
File- 〉 Set Path- 〉 Add Folder 加上需要联合仿真的amesim 文件目录和 C:\AMEsim\matlab\amesim(注意 R8A 版本是将%AME%\scripting\matlab\amesim 设置到 MATLAB 路径中加入 matlab 默认路径中4 将联合仿真的许可证文件 licnese.dat 拷贝到 AMESim 安装目录下的 licnesing 文件夹中5 确认是否在 AMESim 中选择 VC 作为编译器。
具体操作在 AMESim-〉 Opions-> AMESimPreferences->Compilation/Parameters中。
.在 MATLAB 命令窗口中输入命令 Mex -setup ,选择 VC 作为编译器注意点:1, Vc 建议安装企业版而且是英文的,其第一次打开安装文件安装并不完全,重启动以后再次点安装文件,会出现于第一次安装文件不同的界面,就说明没有安装完全2, Matlab 的安装目录和 amesim 的安装目录都不能在中文路径下,而去文件夹的名称不能有空格3, 联合仿真设置成功的标志 : 可以运行 amesim- 〉 HELP- 〉 GET AMESIM DEMO-〉 interface- 〉 amesimsimulink 下的范例4, 如果运行的现实找不到 matlab bin 则说明系统环境变量中没有设置 matlab 路径,设置方法见上面,再重启电脑, 再次用 amesim 打开范例并到参数模式下, 运行TOOLS-〉 Start matlab ,系统会调用 matlab 程序,再在打开的 matlab 中找到与amesim 中打开的文件同目录且同名的 .mdl 文件,在 matlab 中运行仿真, 如果没有错误则在 amesim 中进入仿真模式打开相应的元件就可以看到曲线(注意在 amesim 中不用运行仿真如果上面设置成功下面不用看下面给出 amesim4.0 版本设置方法为了实现二者的联合仿真,需要在 Windows2000 或更高级操作系统下安装Visual C++ 6.0,AMESim4.2以上版本与 MATLAB6.1上版本 (含 Simulink1. 将 VC++中的 "vcvar32.bat" 文件从 Microsoft Visual C++目录(通常是 .\Microsoft Visual Studio\VC98\Bin 中拷贝至 AMESim 目录下。
1. 联合仿真环境设置:软件环境:AMESimR10VC++6.0MA TLAB/Simulink2010a1.将VC++中的"vcvar32.bat"文件从Microsoft Visual C++目录(通常是. \Microsoft Visual Studio\VC98\Bin中)拷贝至AMESim目录下。
2.环境变量确认:1) 选择“控制面板-系统”或者在“我的电脑”图标上点右键,选择“属性”;在弹出的“系统属性”窗口中选择“高级”页,选择“环境变量”;2) 在弹出的“环境变量”窗口中找到系统变量“AME”,它的值就是你所安装AMESim的路径,选中改环境变量;比如AMESim10安装目录(即AMESim10安装文件的存储目录)是:C:\AMESim\v1000(D:\AMESim就是错误的),那么“AME”的值就是C:\AMESim\v1000, 点击“确认”按键,该变量就会加到系统中;3) 按上述步骤设置系统变量“MATLAB”,该值为MA TLAB文件所安装的路径,例如Matlab 2010a按照文件的存储路径为:D:\Program Files\MATLAB\R2011a,那么“MA TLAB”的值就是D:\Program Files\MATLAB\R2010a,点击“确认”按键,该变量就会加到系统中;4) 同样的方式定义系统变量LM_LICENSE_FILE,值为C:\AMESim\v1000\licensing\license.dat,值就是AMESim软件许可文件的存储路径。
即LM_LICENSE_FILE=C:\AMESim\v1000\licensing\license.dat。
3. 在AMESim中选择VC作为编译器。
具体操作在AMESim->Opions-> AMESimPreferences->Compilation中;进去后选择Microsoft Visual C++项,然后点击OK确认。
Simulink与AMSIM联合仿真的方法虽然随着新材料、电机技术、控制学和先进制造技术等的发展,出现了用以取代目前所依赖的功率液压传动的功率电传技术,但是在现阶段,液压伺服作动系统仍然占据航空作动系统的主导地位。
主要原因是液压伺服作动系统具有其它伺服作动系统无法比拟的优势,具有容易得到大功率输出、高功率/重量比、响应快和低俗特性好的特点。
航空液压作动系统是目前飞机上最成熟的液压作动方式,大多直接采用飞机的中央液压源提供的恒压油,通过(伺服)阀来控制执行机构的双腔流量完成指令动作,精度高、响应快。
航空也要作动系统根据其发展历程一般分为以下四类:液压助力器、电液指令作动器、复合式伺服作动器和直接驱动阀式伺服作动器。
本文将主要对其关键技术进行深入分析,并提出关键技术的解决途径。
1 建模仿真技术由于对航空液压作动系统自身结构比较复杂,对其自身的性能要求比较高,需要满足包括输出载荷、中立位置、额定行程、最大行程、行程余量、额定速度、最大速度、极限载荷、主控阀剪切力、门限、位置精度和滞环等的静态特性,满足包括频率响应和阶跃响应的动态特性,以及稳定性和阻抗特性要求。
银次,在研制航空液压作动系统的过程中,对其进行建模仿真非常重要。
通过仿真,可以对所设计的作动器性能有全面的了解,便于改进和完善设计。
传统的建模仿真分析手短一般采用数学推到加Simulink仿真的方式进行。
Simulink是美国Match Works公司开发的MA TLAB软件的可视化仿真环境,具有丰富的线性/非线性、连续/离散等控制系统仿真功能模块,具备神经网络、模糊控制等一系列先进的智能控制工具箱,非常适合进行航空液压作动系统的建模与分析,但其前提是基于用户建立的数学模型和其自身提供的结构参数化的功能模块。
而这已无法满足现在对仿真高精度和高准确度的要求。
而且Simulink本身没有专门针对液压流体仿真的工具箱,用户使用时要自己建立模型。
AMESim是法国Imagine公司推出的基于功率键合图的液压/机械系统建模、仿真机动力学分析软件,采用图形化的物理建模方式,具有复杂液压元件结构参数化的功能模块,也同样非常适合进行航空液压作动系统的结构参数化建模与分析,但是他的控制系统仿真功能模块相对较少,不具备神经网络、模糊控制等一系列先进的智能控制工具箱。
AMESim-MATLAB联合仿真详细设置+部分问题解决步骤AMESim-Matlab 的联合仿真设置1. 联合仿真的前期准备1.1. AMESim 与Matlab 的版本匹配问题AMESim 与Matlab 的联合仿真有两类接口:接口(将AMESim 模型导入到Simulink 中)接口(将Simulink 模型导入到AMESim 中)两种不同的接口,对应的AMESim-Matlab 联合仿真的软件兼容列表,分别如图 1 和 2 所示。
图中,"Probable"表示未经AMESim 官方测试,但仍然可以正常使用。
"Yes"表示经AMESim 官方测试,确定可以正常使用。
"No"表示该组合不能实现联合仿真。
如图1 所示,"AMESim to Simulink" 接口对软件的版本要求较低,基本上AMESim Rev7(或者更高的版本)与Mablab R2007b (或者更高的版本)可以自由组合进行联合仿真。
如果想使用"Simulink to AMESim" 接口,建议安装AMESim Rev11 以上的版本,Malab 只要求R2007b 以上即可。
图 1 "AMESim to Simulink" 接口图 2 "Simulink to AMESim" 接口1.2. Microsoft Visual C++编译器(VC++)的版本选择?AMESim 支持的VC++版本分别如图1(32 位编译器),图2(64 位编译器)所示。
图1 和图2 中,"Probable","Yes","No"表示的意思同上。
经测试,AMESim Rev9 可以正常调用VS2010 版的VC++(32 位)。
另外,从图 1 中,可以看到,VC++ 6.0 不能支持AMESim Rev11 以上的版本。
AMESim—MATLAB(64位)联合仿真设置详细步骤说明:现以AMESimR12、MATLAB2014b为例说明,其他版本类似。
1、版本要求2、辅助软件VS2013若要使用 AMESim 与 Simulink 的接口,则需要在本机安装编译器,高版本软件需要高版本的编译器,这里以VS2013为例设置。
一般推荐先安装VS编译器,然后安装 Matlab,最后安装 AMESim的顺序。
若后安装VS编译器,将VS编译器安装目录下如 D:\ Microsoft Visual Studio 12.0 \VC\bin 目录中的nmake.exe 文件和vcvars32.bat 以及D:\Microsoft Visual Studio 12.0\VC\bin\amd64下的vcvars64.bat(64位版本的MATLAB)文件拷贝至 AMESim 安装目录,如D:\AMESim\v1200下。
3、环境变量设置定义Windows 系统环境变量:1)选择“控制面板-系统”或者在“我的电脑”图标上点右键,选择“属性”;2)在弹出的“系统属性”窗口中选择“高级”页,选择“环境变量”;3)用户变量中添加HOME D:\MATLAB D:\MATLAB\R2014bPath D:\ Microsoft Visual Studio 12.0\Common7\Tools; D:\ Microsoft Visual Studio 12.0\VC\bin; D:\Program Files\MATLAB\R2014b\bin; D:\ProgramFiles\MATLAB\R2014b\bin\win644) 在系统变量中添加在Path 环境变量中加入(以分号与其它已经存在的变量值隔开)路径:Matlab_Root(如 D:\Matlab\R2010a)\bin 和Matlab_Root(如D:\Matlab\R2010a)\bin\win32 ,以及%windir%\System32,其中%windir%指的是 Windows 的安装路径,如 C:\WINNTPath D:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 10.0; D:\AMESim\v1000; D:\AMESim\v1000\win64;D:\AMESim\v1000\sys\mingw32\bin;D:\AMESim\v1000\s ys\mpich\mpd\bin;D:\AMESim\v1000\sys\cgns;%SystemRoot%\system32;%SystemR oot%;%SystemRoot%\System32\Wbem;D: \MATLAB\R2014b\bin\win64;C:\WINDOWS\system32;C:\WINNT (该处很重要一定要添加,而且一定要包含C:\WINDOWS\system32,不然会有引起很多错误)4、AMESim与MATLAB设置启动AMESim并确认 AMESim 使用的是 MS C++编译器。
AMESim-Simulink联合仿真安装步骤2014-7北京科技大学机械工程学院 MW1.软件版本说明本文安装版本为Visual Studio 2008、MATLAB r2009a、AMESim r13,推荐都使用英文版。
2.辅助软件要求若要使用AMESim与Simulink的接口,则需要安装Microsoft Visual C++编译器,一般是先安装C++编译器,然后安装Matlab,最后安装AMESim。
将C++编译器安装目录下如D:\Program Files\Microsoft Visual Studio 9.0\VC\bin目录中的nmake.exe文件和vcvars32.bat 文件拷贝至AMESim 安装目录,如D:\AMESim\v1300下。
启动AMESim并确认AMESim使用的是MS C++编译器,从AMESim 菜单下选择Tools、Options,然后选择AMESim Preferences,按下图界面设置AMESim编译器为C++编译器:在第一次使用AMESim和Simulink接口时,请在Matlab命令行窗口输入以下命令以确认其所使用的编译器:Mex -setup(注意mex和-之间有空格!)然后在提示中输入Y,2,Y选择对应的C++编译器编号并确认。
在Matlab界面,加入如下两个路径(%AME%指AMESim的安装路径,如D:\AMESim\v1300):%AME%\scripting\matlab\amesim%AME%\interfaces\sl2ame3.环境变量环境变量分为用户变量(U)和系统变量(S),注意区分!变量值要根据软件安装的盘符路径自己调整。
例如,我把MATLAB安装在D:\MATLAB\R2009a,把AMESim安装在D:\AMESim\v1300在用户变量中添加HOME=D:\MATLAB =D:\MATLAB\R2009a在系统变量中添加AME=D:\AMESim\v1300(这个一般都有的,不需要自己添加)MATLAB =D:\MATLAB\R2009aPath=D:\Program Files\Microsoft Visual Studio 9.0;D:\AMESim\v1300;D:\AMESim\v1300\win32;D:\AMESim\v1300\sys\mingw32\bin;D:\AMESim\v1300\sys\mpich\ mpd\bin;D:\AMESim\v1300\sys\cgns;%SystemRoot%\system32;%SystemRoot%;%SystemRoot%\System32\Wbem;D:\ MATLAB\R2009a\bin\win32;C:\WINDOWS\system32;C:\WINNT4.联合仿真设置成功的标志是可以运行Help→AMESim demo help→Platform→MIL/SIL/HIL and Real-Time下的范例5.注意事项(1)VS推荐使用2008版,本人试过2010版,但失败了,注意要使用英文版。
NI Veristand – AMESim(含3D多体动力学模型)实时仿真流程整体流程和步骤该实时演示案例的内容是基于NI Veristand环境,实现AMESim模型的实时仿真,允许通过手柄控制模型的运行状态,并进行实时结果显示。
1 AMESim模型准备打开AMESim,主界面下拉菜单选择Help→Demo Help,选择Solution→Off-highway→ Actuation Systems→Model to analyze the command law, using a 3D mechanical model (9 Degrees Of Freedom),点击链接$AME/demo/Solutions/OffHighway/ActuationSystems/HydraulicExcavator3DMechan ism.ame并下载模型到指定工作目录中。
如下所示为挖机液压伺服作动系统模型,通过四个伺服阀的电流信号输入控制油缸和马达的动作,实现动臂、斗杆和铲斗的作业,此外还可以实现转台的回转。
机械臂为3D多体模型。
这四个输入信号由手柄提供。
首先对模型进行简化处理,保证模型能够进行定步长计算,计算步长最好控制在0.1~1ms之间,简化过程此处不再赘述。
经过简化,模型能够使用Euler算法以0.1ms步长运行,计算结果与变步长结果一致。
添加Veristand接口,定义四个输入,将输入和对应伺服阀的信号输入端口连接。
编译进入parameter模式(注:自定义的global parameter可被Veristand识别,并允许在实时运行时修改,藉此实现在线调参。
本例中不考虑)。
进入simulation模式,在watch variables对话框中拖入所需要进行实时显示的结果(variable),并进行命名(修改title)。
这些变量将会出现在Veristand的映射列表中。
设定打印间隔(print interval)选择定步长模式、算法和计算步长。
1. 联合仿真环境设置:
软件环境:AMESimR10
VC++6.0
MA TLAB/Simulink2010a
1.将VC++中的"vcvar3
2.bat"文件从Microsoft Visual C++目录(通常是. \Microsoft Visual Studio\VC98\Bin中)拷贝至AMESim目录下。
2.环境变量确认:
1) 选择“控制面板-系统”或者在“我的电脑”图标上点右键,选择“属性”;在弹
出的“系统属性”窗口中选择“高级”页,选择“环境变量”;
2) 在弹出的“环境变量”窗口中找到系统变量“AME”,它的值就是你所安装AMESim
的路径,选中改环境变量;比如AMESim10安装目录(即AMESim10安装文件的存储目录)是:C:\AMESim\v1000(D:\AMESim就是错误的),那么“AME”的值就是C:\AMESim\v1000, 点击“确认”按键,该变量就会加到系统中;
3) 按上述步骤设置系统变量“MATLAB”,该值为MA TLAB文件所安装的路径,例如
Matlab 2010a按照文件的存储路径为:D:\Program Files\MATLAB\R2011a,那么“MA TLAB”的值就是D:\Program Files\MATLAB\R2010a,点击“确认”按键,该
变量就会加到系统中;
4) 同样的方式定义系统变量LM_LICENSE_FILE,值为
C:\AMESim\v1000\licensing\license.dat,值就是AMESim软件许可文件的存储路径。
即LM_LICENSE_FILE=C:\AMESim\v1000\licensing\license.dat。
3. 在AMESim中选择VC作为编译器。
具体操作在AMESim->Opions-> AMESim
Preferences->Compilation中;进去后选择Microsoft Visual C++项,然后点击OK确认。
4. 在MATLAB命令窗口中输入Mex –setup (Mex与-之间有空格),之后提示:
Would you like mex to locate installed compilers [y]/n?
输入n,之后会出现系统中的编译器列表如下:
在这里我们选择Microsoft Visual C++6.0作为编译器,之后会有对编译器安装位置进行确认,以及最终对以上所有操作的确认,均输入“y”即可。
5. 在Matlab 的目录列表里加上AMESim与Matlab 接口文件所在的目录,Matlab->File->Set Path,在打开的对话框中点击“Add Folder”设置三个目录(这里假设AMESim软件安装目录C:\AMESim\v1000):
1)C:\AMESim\v1000\interfaces\simulink
2) C:\AMESim\v1000\interfaces\sl2ame
3) C:\AMESim\v1000\scripting\matlab\amesim
经过以上步骤完成对联合仿真环境的设置
2联合仿真实例
1.在AMESim中建立模型
图1 AMESim模型图2 创建接口
2.按照图2所示,在AMESim中创建接口(creating the interface icon)
3.接口对话框设置按照图3执行,注意该接口是AMESim模型在Simulink中运行的接口,
该例子中两个输入量Bspeed和Wspeed分别表示从AMESim模型输入到接口(输给Simulink控制逻辑)中,Force是输出量,表示从接口(来自Simulink控制逻辑的计算)输出到AMESim模型。
设置完点击OK后产生图4所示的接口图标。
图4 接口图标
4.接口连接后的AMESim模型如图5所示。
依次点击子模型模式(submodel mode)和参数模
型模式(parameter mode),如果设置无误将出现图6所示的对话框,生成S-Function。
图5 接口连接后的AMESim模型
图6 编译产生Matlab用的S-Function
打开Simulink,新建模型,simulink library browser->new->model,新建S函数,simulink library browser-> simulink-> User-Defined Functions-> S-Function 定义S函数,如图7所示,双击打开定义参数,如图8所示,S函数名称必须为AMESim模型名称加“_”形式,以实现AMESim 模型与S函数的结合。
S函数的参数是为了规定AMESim模型仿真结果的格式而进行设置
的。
在标准仿真界面中前两个参数必须进行设置:第一个参数用于规定是否生成AMESim 模型仿真结果文件,“1”代表生成该文件,其他值代表不生成该文件;第二个参数用于规定仿真结果文件的采集时间间隔,“0”或负值代表该间隔与Simulink仿真结果文件相同,若设定为0.01s、即代表该间隔为0.01s。
图7 S-Function图标
图8 S-Function 参数设置
5.按照图9连接后并运行仿真。
注意,仿真运行前S-Fuction模块和运行仿真后有区别,
仿真运行前是skyhook_,运行后变成了AMESim skyhook_。
图9 Simulink环境下的联合仿真模型
6.注意在Simulink中执行联合仿真时,AMESim一定要处于仿真模式(Simulation mode),
在参数模式(parameter mode)中修改AMESim模型参数后,也要再进入仿真模式(Simulation mode) 才能在Simulink里仿真。
7.联合仿真时Matlab和AMESim一定要工作于同一目录。
Matlab工作空间设置位置如下:。