amesim系统建模和仿真入门例子

Chapter3:启动使用使用使用使用从菜单程序选择AMESim_ImagineAMESim双击桌面上的AMESim在MSDOS命令窗打印AMESim你可以配置窗口，以便从Windows资源管理器双击系统文件（.ame文件）就可以Figure AMESim主界Figure3.2:创建新的空要创建新草图，按如下之一即点击打开空系统图标同时按下Ctrl+NFigure 你可以选择新系统的然后只有点击OK按钮才能得到如图3.2所示的窗口。进行仿真的第一阶段就是搭建绍一些AMESim的按钮，要想了解知识，请参考26页“”上（开）库/类库属于库，它们被表示为按钮的集合，在显示器左侧垂直向下。如果你把标准AMESim库提供2个类库机械的信号，控制和观测器的点击机械类库按钮产生一个如图3.4的新窗口。Figure3.4:机械例1目的图3.5 所有你需要的元件都在绿色的机械类。Figure3.5:弹簧质量第一步：选择，旋转和镜像一个图Ctrl+R来旋转元件Ctrl+M来镜像元旋转操作更，我们推荐使用点击方法，而不用拖拉方式。按下Del键删除选择的元件点击Yes第3步点击线性弹簧。BackspaceFigure3.6:要被连接的Figure3.7:元件的外原因是弹簧的一个端口还没有联接，AMESim这样加强是提醒你草图还没有完成注：零速源固定了被连接端口的位置第4步：添加，旋转和删除文添加文本 点击文本按钮 选择文本，然后点击鼠标中键或者使用Ctrl+R键。另式为点击鼠标右键，选择旋转选择菜单。Figure3.8:旋转文本敲Del点击鼠标右键，在下拉菜单中选择Cut同时按下Ctrl+X,选择编辑Edit_Cut注：文本是不允许镜像要在显示屏注 不允许覆盖任何目标，一个目标可以是一个元件，一条线断，或一个字符串第1步：保存模选择文件File_Save注：名字字母和数字的组合，不能带空格Figure3.9:保存为 的术语是把系统元件的数学模型描述为子模型，术语模型被保留为完整系统的数学模型 第1步：进入子模型模1.从水平 Figure3.10:没有关联子模型的元在AMESim内，一个元件可能有多个子模型与它关联，对于单端口质量块，只有一个子模型关联。其它元件，有多个子模型可供选择，可以手工匹配。作为选配，我们让AMESim选择最简单的模型。第2步：使用首选子模型功从水 点击首选子模型按钮第3步：显示/消隐元件标Figure3.11:标注菜 标注了。Figure3.12:元件AMESim设置第1步：进入参数模在水 点击参数模式按钮MESi31。Figure3.13:系统编译窗子模型后面添加了数字—被称为立即数。这种简化适合辨别同一个子模型的不同表Figure3.14:子模型中的立大多数im子模型有一组参数与之关联，然而单端口质量块子模型用g确定质量，弹簧用刚度确定。当MESi第2步：改变参按Enter Figure 改变参 第3步：定义状态变dx/dtdv/在本模式下，质量块有两个状态变量，请回想一下完全模式有4个状态变量（见图3.13）注：零速度源没有参数可改变，因此产生一个空框确定端口1的速度值是高亮的（Makesurethevalueofvelocityatport1ishighlighted即它变成突出敲Enter键点击OK按钮。Figure3.16:改变注：你可以按相应的按键装载最小值，默认值或最大值，最小最大值只是指导性的，你可以设置超出这个范围的值。运行第1步：进入运行模点击运行模式按钮。Figure3.17:运行模第2步：检查设置运行参点击运行参数按钮Figure3.18:Figure3.18:运行参 敲输入键（Enter）点击OK第3步 开始仿点击开始运行按钮，启动运行绘制曲第1步：绘制元件的变量Figure3.19:变量列表选择端口1的速度（velocity）Figure3.20:端口1的速度曲 Figure3.21:更新为两条曲线的图请注意图形窗口的菜单：FileEditViewToolsWindowsHelp.注：在AMESim菜单栏里的图形下拉菜单适于所有图形。Figure3.22:图形菜Figure3.23:工具菜第2步：改变文本特第4步：打印图Figure3.24:文件菜使用Windows系统时Figure3.25:打印使用UNIX系统Figure3.26:设置 点击重放功能。Figure3.27:重把单位从N变成Figure3.28:选项 Figure 点 y）Figure3.30:草图演示了变化演注：重放功能有时对于帮助理解十分有用存贮和退出第1步：和关闭系如果在保存系统前选择了关闭命令，AMESim会显示Savesystem?框问你保存系统否？点击Yes。Ctrl+S键第2步：再打开你的系 选择文件菜单下的打开命令（File_Open） 在下拉菜单中选择编辑命令（Edit）Figure3.31:质量弹簧阻尼系第3步：离开选择下拉菜单的退出命令（File_Quit） 按钮例 一个简单的机械系Figure3.32:1/4汽车系Figure3.33:使用机械和信号库搭建本系搭建第1步:搭建线Alinerun连接一个元件（源）与另一个元件（目标）注：如果你直接点击源元件，它就被选中Figure3.34:用连线连接两个部注：在元件端口上出现一个小绿色方第2步：删除一条敲Del键。第3步：移动一个被连接的部Figure3.35:如果移动元件，线条保持着连接Step1:设置子 Figure3.36:子模型未设 第2步：显示/消隐元件子模型标注和线段子模型标Thecombinationofsubmodelsisthesimplest直接子模Figure3.37:直接在其它类库诸如和气动库，可能要使用其它（不同于直接子模型）线型子模型。这些管路子模Figure3.38:线型子模型实Figure3.39:避免使用不必要的连参数点击参数模式按钮Figure3.40:系统信Figure3.41:显示当前参第1步：最小值，最大值和默 第2步：参数模式下的选项按钮Figure3.42:选项按给子模型另起给质量块另起名 出现如图3.43的框。Figure3.43:子模型别名 列表按钮（List）即可用了。Figure3.44:别名列注：你也可以使用菜单选项—子模型别名列表（Submodelaliaslist）要取消任何一个质量块的别打印“bodydis打印“wheeldiscement”双击端口1速度“velocityatport1“body双击端口1速度“velocityatport1ifany1inclination2springrate3massinclination4springratevalueafterstepsteptime1Figure3.45:元件点击运行模式按钮（Runmode）在运行参数框里，设置最终时间为5s，通讯间隔为0.002sFigure3.46:设置最终时间和通讯间 Figure3.47:变量列表使用从变量列表框中点击外部变量按钮（Externalvariables），出现如图3.48所示的框。它外部变量的值，这些变量又要通过其它子模型来计算。由MAS002计算的外部变量是它的输出，那些需要用其它子模型计算的外部变量是它的输入。如端口１，有３个输出单位分别为m,m/s和m/s/s，和１个输入单位为NFigure 绘制曲Figure 绘制曲接下来进行仿真，产生自由响应，如果它停留在一个平衡位置，那就是我们要找的位置。我限大）。然而AMESimp提供了一个更容易的方式。Figure3.50:标准选中保持输入常量格（Holdinputsconstant）点击OK，更新曲线Figure3.51:更新阶段之前的平衡位置值。如果最终时间规定为10s，这个值就会更准确。使用旧的最终值功能注：在继续练习之前，使用文件下拉菜单保存为项，将系统保存为四分之一车最终值。初。Figue: 设置仿真选项Figure 更新曲放大点击参数绘图的放大图标（Zoom），或者选择View_Figure 要显示最初点击自动比例图标（AutoScale），或者选择菜单项View_连续Figure3.55:通用点击开始运行（Startrun）按钮：在AMEPloS下拉菜单，选择的更新曲线项（Tools_Updatecurves）。Figure3.56:更新曲实例３：使用隐含变量的系目Figure 包含隐含变如果你观察，你会注意到弹簧子模型现在是SPR000，而在以前的所有例子中，它都是SPR000A。在看到为什么必须用SPR000而不是如下所示为四分之一车实例的XVLC01和SPR000的外部变量。Figure3.58:XVLC01andSPR000的外部变 MA002和XLC1为SR00既提供了以s为单位m为单位VELm/sSR00AFigure3.59:VELCandSPR000A的外部变庆幸有一个弹簧子模型，SPR000并不需要速度量，首选子模型功能就选择了这个子模型。这是一信号具有信号端口的元件可以与其它任何元件连接，AMESim约定所有信号都无量纲，无量纲单位可以与其m/sFigure3.60:信号端第1步：构建模返回到草图模式，删除VELC子模型，成为如图3.60第2步：给质量块不同的默认得质量为100记录下仿真运行框给出的CPU时间Figure3.61:CPU从1kg0.001kg第3步：绘制两个力的差点击图形管理器按钮，或选 图形管理器（Tools_Plotmanager）输入标题“力差值”（ 在数据源（Datasource）一列输入"A2-A1"Figure3.62:图形OK注：力大约1000N，而它们的差值大约0.001kgFigure3.63:两个力之间的子模型MAS002dv/dt 这就是为什么作用在0.001kg质量块上的力差值如此之小。隐含净作用力=0v为隐含变量。我Figure3.64:隐含变质量，子模型CPU时间MAS0021000.131MAS0021MAS0020.001MAS0000Ifeverythingworkedcorrectly,thedifferencebetweenthe sactingonthemasswouldbezero.Figure3.65showswhatactuallyhappened.Figure3.65:力差实例4：有代数环的系目代数Figure3.66:带有代