应用ADAMS实现顺序动作

应用ADAMS函数实现多元件顺序动作仿真在应用MSC/ADAMS实现液压挖掘机工作装置仿真工作中(如图1所示)，遇到无法按动臂、斗杆和铲斗三部分顺序动作仿真的困难，即不能使往复式双作用液压缸按照先后顺序控制动臂起落、斗杆伸缩和铲斗转动。考虑采用传感器(Sensor)控制，但由于设置某些参数和脚本命令比较复杂，最终也未能实现。本文笔者从仿真变量和目标参数着手，经过认真思考，从ADAMS/View帮助文件中发现可以采用ADAMS函数实现该功能。在应用MSC/ADAMS实现液压挖掘机工作装置仿真工作中(如图1所示)，遇到无法按动臂、斗杆和铲斗三部分顺序动作仿真的困难，即不能使往复式双作用液压缸按照先后顺序控制动臂起落、斗杆伸缩和铲斗转动。考虑采用传感器(Sensor)控制，但由于设置某些参数和脚本命令比较复杂，最终也未能实现。本文笔者从仿真变量和目标参数着手，经过认真思考，从ADAMS/View帮助文件中发现可以采用ADAMS函数实现该功能。一、参数设置与仿真利用ADAMS/View提供的各类函数以及ADAMS/Solver支持的各类函数能够定义更为复杂的结构，更加灵活地应用ADAMS软件进行精确高效的建模与仿真。ADAMS/View函数包括设计函数与运行函数两种类型，函数的建立对应有表达式模式和运行模式两种。在表达式模式下，在设计过程中对设计函数求值，而在运行模式下会在仿真过程中对运行函数进行计算更新。ADAMS/Solver函数支持ADAMS/View运行模式下的函数，在仿真过程中采用ADAMS/Solver解算时对这些函数进行计算更新。ADAMS/View设计函数在设计过程中定义模型时有效，而不需到仿真分析时再进行计算更新。设计函数可用来将模型参数化，以便进行优化和灵敏度分析，包括系统提供的函数和用户自定义函数。在这里，我们采用系统提供的数学函数，数学函数适用于对标量和矩阵进行数学计算，如果输入变量为标量其返回值就是标量，如果输入变量为矩阵其返回值就是矩阵。基本数学函数DIM和时间变量time的配合能够实现液压挖掘机工作装置多元件顺序动作。DIM的函数格式和意义如下：DIM(x1,x2)，当x1>x2时，返回x1与x2之间的差值x1-x2;当x1<x2时返回0。x1和x2可以为常量、变量或表达式。/ 铲斗 联结杆3 铲斗液压.油缸4 斗杆5 动窗6 斗杆液压油*7——动臂液压油愆图1工作装置模型图 comcn

在ADAMS模型中（如图2所示），三个油缸（1、2、3）设定Joint：Translational平移运动副，再分别加载Jointmotion_1、Jointmotion_2、Jointmotion_3至UTranslational平移运动副上，通过设定三个Motion的参数来分别驱动三个油缸，设定对三个油缸的先后顺序动作按如图3所示的示意进行控制，模拟时间总长EndTime=70。设定每个Jointmotion的基本参数，JointType=Translational，Direction=Translational，DefineUsing=Function，Type=Displacement，设定Function（time），进入建立运行函数表达式对话框FunctionBuilder中（如图4所示），在该对话框中输入下述表达式。对于动臂油缸上的Motion_1设定为：“（10—DDf（1侦陀）-网f3服30）+以M（血药40））*%”;其物理运动意义以数学函数表达：十州/90 （0£1腿<10）900 （10<Zfw<30）'（项阳+40）x90（3C<time<40）0 催蔚谣酩网如图5所。对于斗杆油缸上的Motion_2设定为：；（-如地啤10）十DIM伽顼）+以地衅必）-况廿伽%60））椰”

其物理运动意义以数学函数表达：0 (0《勒论亡1。)(1Q—17脸)艾40&=1-800 (30<time<40)。谕e-60)x40 (4。Ulime<60)°满瑚菖二魄I对于铲斗油缸上的Motion_3设定为：而以。)十以甘(拍把.30)十DZM(&般60)产40；其物理运动意义以数学函数表达：0 (0<time<20)(一如结+20)x40(20<f^e<30)国=-_ -400 (30<^e<60)冬派-70)x40础jfi济随鼬上式中S1、S2、S3为油缸伸缩量，单位mm;time为时间，单位s。最后单击“0^完成操作。仿真分析开始前，在模型中建立测量Measure参数，分别以三个油缸的两端点建立Pointtopoint型距离测量参数MEA_PT2PT_C1、MEA_PT2PT_C2、MEA_PT2PT_C3，进行油缸伸缩参数的测量。设定SimulationTool窗口的相关参数后即可进行仿真分析，我们可以看到三个油缸按图3先后顺序控制动臂、斗杆和铲斗三部分顺序动作，三个油缸伸缩变化曲