AMESIM 中文教程-第4章 高级实例.doc

第四章 高级实例 本章你将： ? 搭建更复杂的系统 ? 稳定化运行 ? See aliasing with data sampling ? 使用动态块 ? 使用旋转机械块 4.1 实例1：四分之一车的继续 目的： ? 显示系统的状态变量 ? 用稳定化运行发现初始值 ? 在图形比较使用保存和装载数据 ? 给曲线添加文本 4.1.1 状态计数功能 状态计数功能使你能看到仿真中显示的状态变量（外部的或隐含的或约束的），该功能作为快速观察状态变量标题的方式也是非常有用的。 在时间阶跃步序列中，积分过程要持续进行到终点。在每一个阶跃步，都使用这个重复过程来确定状态变量在新时刻的值。这一重复过程必须成功地收敛于阶跃过程；此外，每一步之后，都要基于运行参数对话框指定的允许误差进行误差测试。在某特殊步，一些状态变量可能很容易满足收敛和误差测试，而其它变量则勉强通过测试。 在每一步AMESim 记录下满足测试有极大困难的状态变量，在运行模式，通过点击状态计数按钮，将出现状态计数对话框，它会摘述一些信息，这些信息对于确定慢仿真过程非常有用。 继续上一章的实例，再下载已经创建的QuarterCar.ame 文件。 为确保该实例所描述的过程对你的系统有意义，在参数模式下请确认如下数值已被设置： 子模型 草图上的数量（如果有） 标题 数值 Body_Mass/MAS002 1 body velocity 0.0 body displacement 0.0 SPR000A 2 2 spring force with both displacements zero 0.0 Wheel_Mass/MAS002 3 wheel velocity 0.0 wheel displacement 0.0 SPR000A 4 spring force with both displacements zero 0.0 进入运行模式进行仿真，有5个状态变量，请点击状态计数按钮产生如图4.2所示对话框： Figure 4.2 状态计数对话框 注：上表中数字会随你运行的平台略有变化。 本例中，使运行速度变较的很可能是子模型为MAS002 (车轮质量)的状态变量（wheel velocity），如果仿真缓慢，你可以点击更新（Update）按钮或自动更新对话框。你可以通过点击 受控一栏（Controlled）重新布置列表。如果双击列表中的一项，AMESim将识别出它，如图4.3所示。 Figure 4.3: 搜寻功能 简单的动态运行5s, 车体的速度和位移曲线示于图4.4。 Figure 4.4 车体的速度和位移曲线 有两段截然不同的运动状态： 1. 车体在阶跃发生前试图找到其平衡位置，就好象被举高在悬挂上，弹簧和轮胎处于放松状态只是接触地面而已，然后在遇到阶跃前有一个突然释放，给出很短暂的周期。 2. 阶跃到达之后，车体又企图找到一个新的平衡位置。 在第3章入门启动一章, 你看到了如何通过进行两次动态运行来删除这个短暂的行为。在第一次运行时，使输入信号保持为初始常值，来获得自由响应。在第二次运行时，把第一次运行结束时刻的结果作为初始值。这是迄今为止获得平衡位置最安全可靠的方法。然而，对于一个大系统初始化运行往往需要很长时间，另外一个可选择的，可行又快捷但欠可靠的方法是使用稳定化运行。 4.1.2 动态运行和稳定化运行 有时我们会有一个非常大的系统，动态运行需要很长时间，我们会更愿意在平衡状态对系统启动仿真而不想等待动态运行结束。 1. 在参数模式下设置阶跃值为1. 2. 在运行模式点击运行参数按钮 。 出现运行参数对话框。 3. 点击标准选项栏。 4. 注意运行模式区域。 默认情况是动态模式而非稳定化模式。你可以选择其一或两者都选。 5. 点击稳定化按钮。 6. 运行一次并检查车体质量的结果。 Figure 4.5 质量变量 你可以发现速度和加速度的值几乎可以忽略，车体处于平衡位置。车体下降了：?0.283672 m： 400* 9.81 ? 15000 450 9.81 ? 200000 ? 注意由于没有足够的数据要产生一个有意义的图形曲线是不可能的。还要注意有一组意思几乎相同却易混的术语： ? 稳定化运行， ? 问台运行， ? 自由响应运行， ? 平衡位置运行。 稳定化运行是AMESim 首选的术语，这个阶段精确地定义状态变量是很有用的。 状态变量 平衡位置的唯一值 CPU 时间 解算器类型：常规/谨慎 稳定化运行诊断 获得平衡位置的推荐策略 状态变量 AMESim 使用非常广的状态变量定义，以便如果状态变量是： y i , i?1 ,.. N, 那么这个状态变量可能是： 类型 描述 例子