AMESim中绘制伯德图
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系统仿真AMESim软件使用说明目录1.AMESim是什么?2.AMESim 建模步骤?3.AMESim接口4.AMESim标准库5.AMESim软件包6.AMESim参数和变量观察7.AMESim建模(调用已有模型,讲解各元件及相互间联系)1.AMESim是什么?AMESim表示工程系统仿真高级建模环境(Advanced Modeling Environment for performing Simulations of engineering systems).基于直接图形接口,在整个仿真过程中草图系统可以显示在环境中。
AMESim 使用图标符号代表各种系统的元件,这些图标符号要么是国际标准组织(如工程领域的ISO为液压元部件)确定的标准符号、控制系统确定的方块图符号,或者当不存在这样的标准符号时可以为该系统给出一个容易接受的非标准图形特征。
Figure 1.1: AMESim中使用符号(标准液压,机械和控制符号表达的一个工程系统)Figure 1.2: 汽车制动系统的符号(非标准图形特征)2.如何使用AMESim?可按如步骤进行系统建模仿真:• sketch mode (草图模式)----从不同的应用库中选取现存的图形• submodel mode (子模型模式)----为每个图形选择子模型(即给定合适的数学模型假设)• parameter mode (参数设置模式)----每个图形模型设置特定的参数• simulation mode (仿真模式)----运行仿真并分析仿真结果大多数自动化系统都可按上述步骤执行,在每一步都可以看到系统草图。
3.接口与脚本you have the possibility of interfacing with Matlab/Simulink to test the Electronic Control Unit (ECU) of the complete gearbox and have the complete simulation platform for the conception of every kind of gearboxes3.1接口3.2 脚本4.标准库标准库提供了控制和机械图标,子模型允许你完成大量工程系统的动态仿真。
我们经常会遇到使用Matlab画伯德图的情况,可能我们我们都知道bode这个函数是用来画bode图的,这个函数是Matlab内部提供的一个函数,我们可以很方便的用它来画伯德图,但是对于初学者来说,可能用起来就没有那么方便了。
譬如我们要画出下面这个传递函数的伯德图:
(这是一个用butter函数产生的2阶的,频率范围为[2020K]HZ的带通滤波器。
)
我们可以用下面的语句:这样,我们就可以得到以下的伯德图
可能我们会对这个图很不满意,第一,它的横坐标是rad/s,而我们一般希望横坐标是HZ;第二,横坐标的范围让我们看起来很不爽;第三,网格没有打开(这点当然我们可以通过在后面加上grid on解决)。
下面,我们来看看如何定制我们自己的伯德图风格:在命令窗口中输入:bodeoptions我们可以看到以下内容:。
基于AMESim的直动式减压阀动态特性仿真分析顾存行;毛虎平;王强;石运才【摘要】Selecting the direct-acting pressure reducing valve for the study,its mathematical model is established.Based on the analysis of direct-acting pressure reducing valve structure and working principle,and the complex multi-disciplinary systems modeling and simulation platform AMESim,steady-state and dynamic properties are in-depthly analysed and simulated.Then the impact of different numerical parameters is analysed to produce the valve dynamic characteristics.The comparison with the simulation curve and the experimental results shows that:reasonable selection of direct-acting pressure reducing valve body parameters can optimize the dynamic analysis of the valve body,and research results can provide a reliable theoretical basis for the direct-acting pressure reducing valve mechanical design.%选择直动式减压阀为研究对象,建立其数学物理模型,并在分析直动式减压阀的结构和工作原理的基础上,基于复杂的多学科领域系统建模仿真平台AMESim,对其进行稳态及动态的深入分析和仿真计算,分析减压阀不同的数值参数对减压阀动态特性的影响,由仿真曲线和实验结果对比可知:直动式减压阀的阀体参数的合理选取对阀体的动态分析以最优化,研究结果可为直动式减压阀的机械设计提供可靠的理论分析依据.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2017(000)005【总页数】4页(P234-237)【关键词】直动式减压阀;AMESim;参数;动态特性【作者】顾存行;毛虎平;王强;石运才【作者单位】中北大学机械与动力工程学院,山西太原030051;中北大学机械与动力工程学院,山西太原030051;中北大学机械与动力工程学院,山西太原030051;中北大学机械与动力工程学院,山西太原030051【正文语种】中文【中图分类】TH16;TH137减压阀,又称调压阀,属于压力控制阀的范畴。
Chapter 2: AMESim 工作空间章节描述::• AMESim用户接口• AMESim的四个工作模式• 一些诀窍和技巧2.1 AMESim用户接口AMESim 用户接口是基本工作区域,取决于工作模式,你可选择各种工具。
• 主窗口• 菜单条• 工具栏• 右击鼠标菜单• 各种库2.1.1 主窗口启动AMESim当启动AMESim时, 菜单窗口是空的。
Figure 2.23: AMESim主窗口标题栏最小化,恢复,关闭按钮你可以:• 要么打开一个空文本系统:• 下载一个已经存在的系统:当你下载一个已经存在的系统时,会出现一个浏览器以便指示你要打开系统的路径。
.Figure 2.24: 浏览器1. 选择你要打开的系统并点击打开项“Open”,2. 或者双击要打开的系统。
关闭AMESim当你关闭主窗口时,就自动退出了AMESim。
要关闭主窗口,按如下即可:• 点击关闭按忸(close),• 按Ctrl+Q键,• 在主菜单中选择文件菜单中退出键(File _ Quit),我们将描述AMESim W主接口的组成(请参见图表2.23)2.1.2 主菜单主菜单使你进入AMESim的主特征。
Figure 2.25: 主菜单注:通过菜单中已经给出的键盘快捷键还有其它一些特征,请参见键盘快捷键列表。
2.1.3 工具栏工具栏显示了对应于AMESim主特征的按钮。
你可以选择好多种工具栏:• 在所有模式下:• 文件操作工具栏• 模型操作工具栏• 注释工具栏• 瞬时分析工具栏•在运行模式下:• 后台处理工具栏• 线性分析工具栏要了解AMESim更多的工作模式,请见34页“AMESim的四个工作模式”。
文件操作工具栏要创建草图,请打开新系统。
要修改或完成已经存在的系统请打开它。
保存你创建系统。
模式操作工具栏Figure 2.26: 草图模式Figure 2.27: 子模型模式Figure 2.28: 参数模式Figure 2.29: 运行模式模式操作工具栏依你正在工作的模式而改变。
5.3.2 开环系统Bode 图的绘制将开环传递函数()G s 表示成式(5-48)形式的典型环节组合形式,有12121212()20lg ()20lg[()()()]20lg ()20lg ()20lg ()()()()()()()()l l l l L A A A A A A A L L L ω=ω=ωωω⎧⎪=ω+ω++ω⎪⎨=ω+ω++ω⎪⎪ϕω=ϕω+ϕω+ϕω⎩ (5-58) 式中,)(ωi L 和)(ωϕi 分别表示各典型环节的对数幅频特性和对数相频特性。
式(5-58)表明,只要能作出)(ωj G 所包含的各典型环节的对数幅频和对数相频曲线,将它们进行代数相加,就可以求得开环系统的Bode 图。
实际上,在熟悉了对数幅频特性的性质后,可以采用更为简捷的办法直接画出开环系统的Bode 图,具体步骤如下。
(1) 将开环传递函数写成尾1标准形式:()211()2211(1)[()21]()(1)[()21]m p pzh i h i zh zh n q v qv pk j k j pk pks s s K z G s s s s s p -==--==+++=+++∏∏∏∏ξωωξωω 确定系统开环增益K 和型别v ,把各典型环节的转折频率由小到大依次标在频率轴上。
(2) 绘制开环对数幅频特性低频段的渐近线。
由于低频段渐近线的频率特性为()v K j ω,所以它就是过点(K lg 20,1)、斜率为20dB/dec v -的直线。
(3) 在低频段渐近线的基础上,沿频率增大的方向每遇到一个转折频率就改变一次斜率,其规律是遇到惯性环节的转折频率,斜率变化20dB/dec -;遇到一阶复合微分环节的转折频率,斜率变化20dB/dec ;遇到二阶复合微分环节的转折频率,斜率变化40dB/dec ;遇到振荡环节的转折频率,斜率变化40dB/dec -;直到所有转折全部进行完毕。
最右端转折频率之后的渐近线斜率应该是20()dB/dec n m --,其中,m n ,分别为)(s G 分母、分子的阶数。
第二章 AMESim的应用方法2.1 AMESim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、AMECustom、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。
2.2AMESim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。