关于ADAMS和MATLAB数控机床伺服进给驱动系统联合仿真.pdf

2013年 8月 机床与液压 Aug．2013 第4l卷 第 15期 MACHINE TOOL HYDRAULICS Vo1．41No．15 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．15．042 基于 ADAMS与 MATLAB的数控机床伺服进给驱动系统联合仿真 叶献彬 ，张东升 ，冯斌 (西安交通大学机械工程学院，陕西西安710049) 摘要：利用虚拟样机技术建立了机床伺服进给驱动系统多体动力学模型，通过MATLAB／Simulink模块建立了机床伺服 进给驱动系统控制模型，通过研究ADAMS与MATLAB／Simulink之间的接口，建立了机床进给驱动系统的机电联合仿真模 型，实现了复杂机电系统的联合仿真。 关键词：虚拟样机技术 ；伺服进给驱动系统；机电联合仿真 中图分类号：TP一391．9 文献标识码：A 文章编号：1001—3881(2013)15—160—4 UnitedSimulationaboutCNC MachineToolFeedDrive System BasedonADAM SandMATLAB ， YE Xianbin．ZHANG Dongsheng．FENG Bin (SchoolofMechanicalEngineering，Xi’anJiaotongUniversity，Xi’anShaanxi710049，China) Abstract：A multi—bodydynamicsmodelofservofeeddrivesystem wasbuiltbyusingvirtualprototypetechnique．A controlsys— tern modelofsenr0feedsystemwasbuiltbyMATLAB／Simulinkmodule．BasedontheinterfacebetweenADAMSandMATLAB／Simu— link，mechanical—electronicCO—simulationmodelwasestablished，andthecomplexmechanical—electronicsystem CO—simulationwasre· alized． Keywords：Virtualprototypetechnology；Servofeeddrivesystem；Mechna ical-electronicco—simulation 数控机床伺服进给驱动系统主要由伺服电机 、伺 合调试，直到获得满意的设计效果，然后进行物理样 服驱动器 、联轴器 ，丝杠、导轨和工作台组成。现代 机的建造和调试，大大缩短样机的开发周期和减少开 数控机床是一个非常复杂的机电耦合系统。在传统的 发成本…。联合仿真的机电系统设计如图2所示。 机电控制系统设计过程中，机械工程师和控制工程师 各 自都需要建立 自己的模型，然后分别采用不同各 自 的仿真软件，对机械系统和控制系统进行独立的设 计、调试和实验 ，最后通过建好的物理样机模型对其 进行机械系统和控制系统联合调试 ，如果发现问题就 要重新修改各 自的仿真模型，然后重新建造物理样机 并对其进行再一次的联合调试。这种设计方式显然比 图2 机电系统的联合仿真 较费时费力。传统的机电控制系统设计流程如图1所 美国开发的ADAMS软件是世界上最具权威性 示 的、应用范围最广的机械系统动力学和运动学的分析 机罄杀计H 机械仿真模型H仿真分析 软件，ADAMS可以自动生成包括机、电、液一体化 在内的，任意复杂系统的运动学和多体动力学数字化 念设计l I