應(yīng)用ADAMS實(shí)現(xiàn)順序動(dòng)作

應(yīng)用ADAMS函數(shù)實(shí)現(xiàn)多元件順序動(dòng)作仿真在應(yīng)用MSC/ADAMS實(shí)現(xiàn)液壓挖掘機(jī)工作裝置仿真工作中(如圖1所示)，遇到無(wú)法按動(dòng)臂、斗桿和鏟斗三部分順序動(dòng)作仿真的困難，即不能使往復(fù)式雙作用液壓缸按照先后順序控制動(dòng)臂起落、斗桿伸縮和鏟斗轉(zhuǎn)動(dòng)?？紤]采用傳感器(Sensor)控制，但由于設(shè)置某些參數(shù)和腳本命令比較復(fù)雜，最終也未能實(shí)現(xiàn)。本文筆者從仿真變量和目標(biāo)參數(shù)著手，經(jīng)過(guò)認(rèn)真思考，從ADAMS/View幫助文件中發(fā)現(xiàn)可以采用ADAMS函數(shù)實(shí)現(xiàn)該功能。在應(yīng)用MSC/ADAMS實(shí)現(xiàn)液壓挖掘機(jī)工作裝置仿真工作中(如圖1所示)，遇到無(wú)法按動(dòng)臂、斗桿和鏟斗三部分順序動(dòng)作仿真的困難，即不能使往復(fù)式雙作用液壓缸按照先后順序控制動(dòng)臂起落、斗桿伸縮和鏟斗轉(zhuǎn)動(dòng)?？紤]采用傳感器(Sensor)控制，但由于設(shè)置某些參數(shù)和腳本命令比較復(fù)雜，最終也未能實(shí)現(xiàn)。本文筆者從仿真變量和目標(biāo)參數(shù)著手，經(jīng)過(guò)認(rèn)真思考，從ADAMS/View幫助文件中發(fā)現(xiàn)可以采用ADAMS函數(shù)實(shí)現(xiàn)該功能。一、參數(shù)設(shè)置與仿真利用ADAMS/View提供的各類(lèi)函數(shù)以及ADAMS/Solver支持的各類(lèi)函數(shù)能夠定義更為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，更加靈活地應(yīng)用ADAMS軟件進(jìn)行精確高效的建模與仿真。ADAMS/View函數(shù)包括設(shè)計(jì)函數(shù)與運(yùn)行函數(shù)兩種類(lèi)型，函數(shù)的建立對(duì)應(yīng)有表達(dá)式模式和運(yùn)行模式兩種。在表達(dá)式模式下，在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)設(shè)計(jì)函數(shù)求值，而在運(yùn)行模式下會(huì)在仿真過(guò)程中對(duì)運(yùn)行函數(shù)進(jìn)行計(jì)算更新。ADAMS/Solver函數(shù)支持ADAMS/View運(yùn)行模式下的函數(shù)，在仿真過(guò)程中采用ADAMS/Solver解算時(shí)對(duì)這些函數(shù)進(jìn)行計(jì)算更新。ADAMS/View設(shè)計(jì)函數(shù)在設(shè)計(jì)過(guò)程中定義模型時(shí)有效，而不需到仿真分析時(shí)再進(jìn)行計(jì)算更新。設(shè)計(jì)函數(shù)可用來(lái)將模型參數(shù)化，以便進(jìn)行優(yōu)化和靈敏度分析，包括系統(tǒng)提供的函數(shù)和用戶(hù)自定義函數(shù)。在這里，我們采用系統(tǒng)提供的數(shù)學(xué)函數(shù)，數(shù)學(xué)函數(shù)適用于對(duì)標(biāo)量和矩陣進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算，如果輸入變量為標(biāo)量其返回值就是標(biāo)量，如果輸入變量為矩陣其返回值就是矩陣?；緮?shù)學(xué)函數(shù)DIM和時(shí)間變量time的配合能夠?qū)崿F(xiàn)液壓挖掘機(jī)工作裝置多元件順序動(dòng)作。DIM的函數(shù)格式和意義如下：DIM(x1,x2)，當(dāng)x1>x2時(shí)，返回x1與x2之間的差值x1-x2;當(dāng)x1<x2時(shí)返回0。x1和x2可以為常量、變量或表達(dá)式。/ 鏟斗 聯(lián)結(jié)桿3 鏟斗液壓.油缸4 斗桿5 動(dòng)窗6 斗桿液壓油*7——?jiǎng)颖垡簤河晚﹫D1工作裝置模型圖 comcn

在ADAMS模型中（如圖2所示），三個(gè)油缸（1、2、3）設(shè)定Joint：Translational平移運(yùn)動(dòng)副，再分別加載Jointmotion_1、Jointmotion_2、Jointmotion_3至UTranslational平移運(yùn)動(dòng)副上，通過(guò)設(shè)定三個(gè)Motion的參數(shù)來(lái)分別驅(qū)動(dòng)三個(gè)油缸，設(shè)定對(duì)三個(gè)油缸的先后順序動(dòng)作按如圖3所示的示意進(jìn)行控制，模擬時(shí)間總長(zhǎng)EndTime=70。設(shè)定每個(gè)Jointmotion的基本參數(shù)，JointType=Translational，Direction=Translational，DefineUsing=Function，Type=Displacement，設(shè)定Function（time），進(jìn)入建立運(yùn)行函數(shù)表達(dá)式對(duì)話(huà)框FunctionBuilder中（如圖4所示），在該對(duì)話(huà)框中輸入下述表達(dá)式。對(duì)于動(dòng)臂油缸上的Motion_1設(shè)定為：“（10—DDf（1偵陀）-網(wǎng)f3服30）+以M（血藥40））*%”;其物理運(yùn)動(dòng)意義以數(shù)學(xué)函數(shù)表達(dá)：十州/90 （0￡1腿<10）900 （10<Zfw<30）'（項(xiàng)陽(yáng)+40）x90（3C<time<40）0 催蔚謠酩網(wǎng)如圖5所。對(duì)于斗桿油缸上的Motion_2設(shè)定為：；（-如地啤10）十DIM伽頊）+以地釁必）-況廿伽%60））椰”

其物理運(yùn)動(dòng)意義以數(shù)學(xué)函數(shù)表達(dá)：0 (0《勒論亡1。)(1Q—17臉)艾40&=1-800 (30<time<40)。諭e-60)x40 (4。Ulime<60)°滿(mǎn)瑚菖二魄I對(duì)于鏟斗油缸上的Motion_3設(shè)定為：而以。)十以甘(拍把.30)十DZM(&般60)產(chǎn)40；其物理運(yùn)動(dòng)意義以數(shù)學(xué)函數(shù)表達(dá)：0 (0<time<20)(一如結(jié)+20)x40(20<f^e<30)國(guó)=-_ -400 (30<^e<60)冬派-70)x40礎(chǔ)jfi濟(jì)隨鼬上式中S1、S2、S3為油缸伸縮量，單位mm;time為時(shí)間，單位s。最后單擊“0^完成操作。仿真分析開(kāi)始前，在模型中建立測(cè)量Measure參數(shù)，分別以三個(gè)油缸的兩端點(diǎn)建立Pointtopoint型距離測(cè)量參數(shù)MEA_PT2PT_C1、MEA_PT2PT_C2、MEA_PT2PT_C3，進(jìn)行油缸伸縮參數(shù)的測(cè)量。設(shè)定SimulationTool窗口的相關(guān)參數(shù)后即可進(jìn)行仿真分析，我們可以看到三個(gè)油缸按圖3先后順序控制動(dòng)臂、斗桿和鏟斗三部分順序動(dòng)作，三個(gè)油缸伸縮變化曲