應用ADAMS實現順序動作

應用ADAMS函數實現多元件順序動作仿真在應用MSC/ADAMS實現液壓挖掘機工作裝置仿真工作中(如圖1所示)，遇到無法按動臂、斗桿和鏟斗三部分順序動作仿真的困難，即不能使往復式雙作用液壓缸按照先后順序控制動臂起落、斗桿伸縮和鏟斗轉動。考慮采用傳感器(Sensor)控制，但由于設置某些參數和腳本命令比較復雜，最終也未能實現。本文筆者從仿真變量和目標參數著手，經過認真思考，從ADAMS/View幫助文件中發現可以采用ADAMS函數實現該功能。在應用MSC/ADAMS實現液壓挖掘機工作裝置仿真工作中(如圖1所示)，遇到無法按動臂、斗桿和鏟斗三部分順序動作仿真的困難，即不能使往復式雙作用液壓缸按照先后順序控制動臂起落、斗桿伸縮和鏟斗轉動。考慮采用傳感器(Sensor)控制，但由于設置某些參數和腳本命令比較復雜，最終也未能實現。本文筆者從仿真變量和目標參數著手，經過認真思考，從ADAMS/View幫助文件中發現可以采用ADAMS函數實現該功能。一、參數設置與仿真利用ADAMS/View提供的各類函數以及ADAMS/Solver支持的各類函數能夠定義更為復雜的結構，更加靈活地應用ADAMS軟件進行精確高效的建模與仿真。ADAMS/View函數包括設計函數與運行函數兩種類型，函數的建立對應有表達式模式和運行模式兩種。在表達式模式下，在設計過程中對設計函數求值，而在運行模式下會在仿真過程中對運行函數進行計算更新。ADAMS/Solver函數支持ADAMS/View運行模式下的函數，在仿真過程中采用ADAMS/Solver解算時對這些函數進行計算更新。ADAMS/View設計函數在設計過程中定義模型時有效，而不需到仿真分析時再進行計算更新。設計函數可用來將模型參數化，以便進行優化和靈敏度分析，包括系統提供的函數和用戶自定義函數。在這里，我們采用系統提供的數學函數，數學函數適用于對標量和矩陣進行數學計算，如果輸入變量為標量其返回值就是標量，如果輸入變量為矩陣其返回值就是矩陣。基本數學函數DIM和時間變量time的配合能夠實現液壓挖掘機工作裝置多元件順序動作。DIM的函數格式和意義如下：DIM(x1,x2)，當x1>x2時，返回x1與x2之間的差值x1-x2;當x1<x2時返回0。x1和x2可以為常量、變量或表達式。/ 鏟斗 聯結桿3 鏟斗液壓.油缸4 斗桿5 動窗6 斗桿液壓油*7——動臂液壓油愆圖1工作裝置模型圖 comcn

在ADAMS模型中（如圖2所示），三個油缸（1、2、3）設定Joint：Translational平移運動副，再分別加載Jointmotion_1、Jointmotion_2、Jointmotion_3至UTranslational平移運動副上，通過設定三個Motion的參數來分別驅動三個油缸，設定對三個油缸的先后順序動作按如圖3所示的示意進行控制，模擬時間總長EndTime=70。設定每個Jointmotion的基本參數，JointType=Translational，Direction=Translational，DefineUsing=Function，Type=Displacement，設定Function（time），進入建立運行函數表達式對話框FunctionBuilder中（如圖4所示），在該對話框中輸入下述表達式。對于動臂油缸上的Motion_1設定為：“（10—DDf（1偵陀）-網f3服30）+以M（血藥40））*%”;其物理運動意義以數學函數表達：十州/90 （0￡1腿<10）900 （10<Zfw<30）'（項陽+40）x90（3C<time<40）0 催蔚謠酩網如圖5所。對于斗桿油缸上的Motion_2設定為：；（-如地啤10）十DIM伽頊）+以地釁必）-況廿伽%60））椰”

其物理運動意義以數學函數表達：0 (0《勒論亡1。)(1Q—17臉)艾40&=1-800 (30<time<40)。諭e-60)x40 (4。Ulime<60)°滿瑚菖二魄I對于鏟斗油缸上的Motion_3設定為：而以。)十以甘(拍把.30)十DZM(&般60)產40；其物理運動意義以數學函數表達：0 (0<time<20)(一如結+20)x40(20<f^e<30)國=-_ -400 (30<^e<60)冬派-70)x40礎jfi濟隨鼬上式中S1、S2、S3為油缸伸縮量，單位mm;time為時間，單位s。最后單擊“0^完成操作。仿真分析開始前，在模型中建立測量Measure參數，分別以三個油缸的兩端點建立Pointtopoint型距離測量參數MEA_PT2PT_C1、MEA_PT2PT_C2、MEA_PT2PT_C3，進行油缸伸縮參數的測量。設定SimulationTool窗口的相關參數后即可進行仿真分析，我們可以看到三個油缸按圖3先后順序控制動臂、斗桿和鏟斗三部分順序動作，三個油缸伸縮變化曲