哈工大機(jī)電產(chǎn)品現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法大作業(yè)

雷達(dá)底座轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)計(jì)

姓名:

學(xué)號(hào):

班級(jí):

所在學(xué)院：機(jī)電工程學(xué)院

任課教師：張旭堂

設(shè)計(jì)任務(wù):

雷達(dá)底座轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)計(jì)：一個(gè)回轉(zhuǎn)自由度.

>ADAIS/V，”7005.0,O

力

芻

4叁

回

la?]

前

川

Incmtnent[300

,11]包

■,I五I?|

承載能力：500kg

被測(cè)件最大尺寸：中500X600mm

臺(tái)面跳動(dòng):0.02mm,臺(tái)面平面度:0.02mm

臺(tái)面布置T型槽，便于負(fù)載安裝

方位轉(zhuǎn)角范圍：±120°

具有機(jī)械限位和鎖緊機(jī)構(gòu)

角位置測(cè)量精度：±5'

角位置測(cè)量重復(fù)性：±3'

角速度范圍:0.001°/s~60°/s

二設(shè)計(jì)思路：

(-)設(shè)計(jì)流程:

設(shè)計(jì)流程與設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)方法

1

上圖所示，整個(gè)設(shè)計(jì)過程分為功能設(shè)計(jì)、總體方案設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)總結(jié)四大部分。

其中，在功能設(shè)計(jì)部分，我們要結(jié)合所給出的性能要求以及我們?cè)O(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)臺(tái)的目標(biāo)客戶可能存在的

功能需求，對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)的功能進(jìn)行定義。然后將轉(zhuǎn)臺(tái)的功能細(xì)化為一個(gè)個(gè)小的功能單元，對(duì)應(yīng)于一個(gè)個(gè)要實(shí)

現(xiàn)功能的結(jié)構(gòu)單元，為后續(xù)的設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。然后利用QFD圖對(duì)要實(shí)現(xiàn)的各種功能實(shí)現(xiàn)綜合評(píng)估，評(píng)價(jià)

出功能需求的相對(duì)重要性及解決方案的相對(duì)重要性，在以后的設(shè)計(jì)中，要對(duì)比較重要的功能投入比較多

的精力重點(diǎn)設(shè)計(jì)。

在總體方案設(shè)計(jì)部分，我們首先利用SysML語(yǔ)言來明確各部分功能的參數(shù)以及參數(shù)約束之間的關(guān)系,

然后綜合考慮各種參數(shù)，設(shè)計(jì)出整體的設(shè)計(jì)草圖。

在詳細(xì)設(shè)計(jì)部分，首先要使得零件實(shí)現(xiàn)其所對(duì)應(yīng)的功能，使其滿足其精度及強(qiáng)度的要求。在此基礎(chǔ)

上，要綜合考慮工件的可加工性，可裝配性以及價(jià)格等多方面因素，從而選出最符合我們需求的設(shè)計(jì)。

然后根據(jù)確定的參數(shù)和方案，利用三維建模軟件CATIA來進(jìn)行三維建模，并將3D圖進(jìn)行投影，得出適

合工業(yè)加工的2D圖，完成整個(gè)設(shè)計(jì)。

設(shè)計(jì)總結(jié)部分，對(duì)整個(gè)過程中進(jìn)行反思，考慮這個(gè)過程中存在的不足以及設(shè)計(jì)過程種學(xué)到的知識(shí)，以便

應(yīng)用于以后的設(shè)計(jì)當(dāng)中。

(二)QFD設(shè)計(jì)：

QFD(全稱QualificationFunctionDeployment)一種用來進(jìn)行設(shè)計(jì)總體規(guī)劃的工具。QFD的主要功

能是實(shí)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)與消費(fèi)者的需求的精確連接，根據(jù)消費(fèi)者的需求與需求的重要性來對(duì)工程設(shè)計(jì)做出相

應(yīng)的規(guī)劃。

如圖2.4所示，其中第縱行代表了安全性高，價(jià)格便宜，角度定位精度高及重復(fù)定位精度高等一

系列的客戶可能對(duì)所設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)臺(tái)所提出的要求。第三列(Importanceofwhats)用數(shù)字顯示出各功能的

重要性。數(shù)字越大，所對(duì)應(yīng)的功能越重要，所有數(shù)字之和為100,以防止把每…項(xiàng)都標(biāo)注得很重要，造

成無法得出比較重要的功能的現(xiàn)象。至于參數(shù)的分配，理論上應(yīng)該是根據(jù)對(duì)客戶的進(jìn)行調(diào)查問卷，然后

根據(jù)客戶的答復(fù)，給第一列中的功能按重要性賦值得到的相對(duì)重要性的餅狀圖如下。我們發(fā)現(xiàn)定位精度、

重復(fù)定位精度、可靠性、安全性為主要考察功能，重要性參數(shù)確定的比較合理。

其中第一行代表了重量、伺服電機(jī)等對(duì)第一列的為了實(shí)現(xiàn)功能的設(shè)計(jì)。這里將所有能想到的設(shè)計(jì)列

出。

屋頂代表著各功能之間的關(guān)系。它表示了各種設(shè)計(jì)之間的關(guān)系，相互促進(jìn)(+)或者相互限制(-).以

此可以對(duì)設(shè)計(jì)有個(gè)宏觀的綜合的考慮得到一個(gè)中性的方案。

而中間的主體矩陣部分起到衡量橫行上的設(shè)計(jì)單元對(duì)客戶需求的功能的滿足程度，將各列里的數(shù)字

加起來，即為該設(shè)計(jì)方案所對(duì)應(yīng)的重要程度，重要程度越大，說明越應(yīng)該重點(diǎn)設(shè)計(jì)。

如圖所示，我們得到個(gè)設(shè)計(jì)方案的相對(duì)重要程度如下。從圖中我們可以看出，為了實(shí)現(xiàn)客戶所需求

的功能，軸的設(shè)計(jì)以及電機(jī)的選擇顯得至關(guān)重要。這意味著在后續(xù)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)該著重設(shè)計(jì)這部分。

2

（三）總體方案設(shè)計(jì)（Configurationdesign）

SysML語(yǔ)言是UML語(yǔ)言（UnifiedModelingLanguage,統(tǒng)一建模語(yǔ)言，一種面向?qū)ο蟮臉?biāo)準(zhǔn)建模語(yǔ)

言，用于軟件系統(tǒng)的可視化建模）在系統(tǒng)工程應(yīng)用領(lǐng)域的延續(xù)和擴(kuò)展，是近年提出的用于系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

設(shè)計(jì)的多用途建模語(yǔ)言，用于對(duì)由軟硬件、數(shù)據(jù)和人綜合而成的復(fù)雜系統(tǒng)的集成體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行可視化的

說明、分析、設(shè)計(jì)及校驗(yàn)。

在這里我們繪制參數(shù)圖如下。在下面的參數(shù)圖中，我們確定了系統(tǒng)中各部件的相互約束情況。

產(chǎn)品初步結(jié)構(gòu)與SysML圖

三任務(wù)實(shí)現(xiàn)過程:

3

3.1底座轉(zhuǎn)臺(tái)關(guān)鍵件有限元分析：

1.底座轉(zhuǎn)臺(tái)關(guān)鍵件有限元分析：

在Ansys中運(yùn)行file->import->IGSE...導(dǎo)入該模型；或者按照以下步驟創(chuàng)建零件模型。

運(yùn)行Preprocessor->Modeling->Volumns->Cy1inder->SolideCylinder,彈出如下對(duì)話框，在對(duì)話

框中輸入相應(yīng)數(shù)值，點(diǎn)0K生成零件模型。

(11?2<1?1u>?口“HetCuliIwtfliM|u>>3.

'i“、va-3j???]5

a—ww

KpajtjjmJranmr^

C

一??

J；至

d電

8m

M至

J西

e、

g

■c

a?i.o

nc?i??4??/

一■aUe“124”l

C?li?4?r

K”r?>?i

IO晨J

?

回

?

?

??

89*?*?<??

B***?/

2.選擇單元類型：

運(yùn)行Preprocessor->ElementType->Add/Edit/Delete,選擇Structural中的Solid.由于10個(gè)結(jié)點(diǎn)的單

元計(jì)算精度要比8個(gè)結(jié)點(diǎn)的計(jì)算精度高，故選擇“Tetl0node92”單元，如圖2。

|AMST$Bulni>>tr*ir3QlilitrInn--X

jjwj圖

公of>>(■??(>

uw?r“Tn??

Rr"”《*

RTalk0,”?<：???

S?l?(i?a

C?a?r?lP?B(>r*c

T?P?1*K*C*1

rr?bBatten

IFiaisb

3.材料屬性設(shè)置：

運(yùn)行Preprocessor->MaterialProps>MaterialModels,彈出如卜所示對(duì)話框，依次雙擊Structural,

Linear,Elastic,Isotropic,彈出圖所示對(duì)話框。

4

?刃芻3刃@'

I*(?<?■????

)t(>**??????*

n(1????(tn9

St?>lCMAIMI?

S?alMtal，?w

B0???<??1L?WMV

QTa*e***t?>?Sa，l,

Qri””—”■?“■

ffl

WBatkiac

SCX??k>BCCult

?H...7CU1?

3*r?K>”0.7

S/C”

KrtATuas??■

es■>>??一”?，，x?!”

SLaMa

.SFath

:€■■■>>>r“t>v”

：T?e?l>，《，?,1”?

：T*rU?c*r>lV?l

■MT“1

：?，

1Fv"

附：常用材料的彈性模量和泊松比

名稱彈性模量E/GPa切變模量G/GPa泊松比M

灰、白口鑄鐵115~160450.23-0.27

球墨鑄鐵151~160610.25-0.29

碳鋼200?220810.24-0.28

合金鋼210810.25~0.3

鑄鋼17570?840.25?0.29

軋制磷育銅115420.32-0.35

軋制錢黃銅110400.35

鑄鉛青銅105420.25

硬鋁合金7127

冷拔黃銅91?9935?370.32?0.42

軋制純銅110400.31-0.34

軋制鋅84320.27

軌制鋁6926?270.32-0.36

鉛1770.42

4.網(wǎng)格劃分：

運(yùn)行Preprocessor->Meshing->SizeCntrl->ManualSize->Global->Size設(shè)置劃分網(wǎng)格的大小。

AL-

.PJ司旦切?:倒?工M切U

ymWUJ"中曰$1

ANSYS

5

運(yùn)行Mesh->MeshTool,彈出如圖所示對(duì)話框,在Shape選項(xiàng)欄后面，選擇Tri和Free,單擊Mesh

彈出選擇實(shí)體對(duì)話框，選擇一個(gè)實(shí)體進(jìn)行網(wǎng)格劃分。

5.施加約束：

選擇菜單Solution->DefineLoads->Apply->Structure->Displacement->OnNodes,選擇若干節(jié)點(diǎn).

6

ultiphy;iciQtilitylenu

EiUL*?t口“l(fā)^roK*lr

回國(guó)回創(chuàng)金囹Si國(guó)可圄曳I].空a塞A

B/U-4

ABTS1?《12

/3AA金

6.施加載荷：

選擇菜單Solution->DefineLoads->Apply->Structure->Pressure->OnAreas,彈出如圖所示對(duì)話框。拾

取一個(gè)或多個(gè)面，單擊0K按鈕。彈出如圖所示對(duì)話框。在VALUE選項(xiàng)欄中填寫受力。

7.求解:

運(yùn)行Solution->Solve->CurrentLS,彈出如圖所示對(duì)話框。

7

Apply口■?ROToxi

8結(jié)果顯示

運(yùn)行GeneralPostprooPlotResults>ContourPlot>NodalSolu,彈如圖所示對(duì)話框，運(yùn)

DOFSolution>Displacementvectorsum和Stress>vonMisesstress,分別顯示分析結(jié)果的位移云圖和應(yīng)力云

圖。

ANSYS]

應(yīng)變圖

應(yīng)力圖

8

3.2ADAMS/MATLAB聯(lián)合仿真：

3.2.1整體思路：

航天產(chǎn)品中機(jī)電類產(chǎn)品占據(jù)了大多數(shù)，在傳統(tǒng)的機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，機(jī)械工

程師和控制工程師雖然在共同設(shè)計(jì)開發(fā)一個(gè)系統(tǒng)，但是他們各自都需要建立一個(gè)模型，然

后分別采用不同的分析軟件，對(duì)機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)進(jìn)行獨(dú)立的設(shè)計(jì)、調(diào)試和試驗(yàn)，最后

建造一個(gè)物理樣機(jī)，進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的聯(lián)合調(diào)試。如果發(fā)現(xiàn)問題，機(jī)械工程師和

控制工程師又需要回到各自的模型中，修改機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，然后再進(jìn)行物理樣機(jī)聯(lián)

合調(diào)試，下圖說明了這個(gè)過程。

物

理

物

試

理

樣

驗(yàn)

性

和

機(jī)

能

評(píng)估

制

?控制系統(tǒng)參數(shù)―控制模型+調(diào)試和試驗(yàn)造

使用MSC.ADAMS仿真軟件，機(jī)械工程師和控制工程師可以共享同一個(gè)樣機(jī)模型，進(jìn)行

設(shè)計(jì)、調(diào)試和試驗(yàn)?？梢岳锰摂M樣機(jī)對(duì)機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)進(jìn)行反復(fù)的聯(lián)合調(diào)試，直到

獲得滿意的設(shè)計(jì)效果，然后進(jìn)行物理樣機(jī)的建造和調(diào)試。下圖說明了這個(gè)過程。

機(jī)械系統(tǒng)建模

虛

虛

擬

擬

試

共享模型樣

驗(yàn)

機(jī)

控制系統(tǒng)建模

顯然，利用虛擬樣機(jī)技術(shù)對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合設(shè)計(jì)、調(diào)試和試驗(yàn)的方法，同傳

統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法相比較具有明顯的優(yōu)勢(shì)，可以大大地提高設(shè)計(jì)效率，縮短開發(fā)周期，降低開

發(fā)產(chǎn)品的成本，獲得優(yōu)化的機(jī)電一體化系統(tǒng)整體性能。

MSC.ADAMS(AutomaticDynamicAnalysisofMechanicalSystem)軟件是美國(guó)MSC公

司的旗幟產(chǎn)品，是虛擬樣機(jī)領(lǐng)域非常優(yōu)秀的軟件。它的功能很強(qiáng)大，如：給用戶提供了友

好的界面、快速簡(jiǎn)便的建模功能、強(qiáng)大的函數(shù)庫(kù)、交互式仿真和動(dòng)畫顯示功能等等。另外,

MSC.ADAMS/Controls模塊提供了與許多控制系統(tǒng)軟件的接口功能。利用這些軟件，可以把

機(jī)械系統(tǒng)仿真與控制系統(tǒng)仿真結(jié)合起來。該協(xié)同仿真分析包括以下四個(gè)基本步驟：

(1)構(gòu)造ADAMS/View樣機(jī)模型使用ADAMS/Controls模塊進(jìn)行機(jī)電一體化系統(tǒng)聯(lián)合

分析前，首先應(yīng)該構(gòu)造ADAMS/View的機(jī)械系統(tǒng)樣機(jī)模型，或者輸入已經(jīng)構(gòu)造好的機(jī)械系統(tǒng)

樣機(jī)模型。機(jī)械系統(tǒng)樣機(jī)模型中包括幾何模型、各種約束和作用力等。

9

(2)確定ADAMS的輸入和輸出需要通過ADAMS/View或ADAMS/Solver中的信息文件

或啟動(dòng)文件，確定ADAMS的輸入和輸出。這里，輸出是指進(jìn)入控制程序的變量，表示從

ADAMS/Controls輸出到控制程序的變量。而輸入是指從控制程序返回到ADAMS的變量，表

示控制程序的輸出。通過定義輸入和輸出，實(shí)現(xiàn)ADAMS和其他控制程序之間的信息封閉循

環(huán)。這里所有程序的輸入都應(yīng)該設(shè)置為變量，而輸出可以是變量或是測(cè)量值。

(3)構(gòu)造控制系統(tǒng)方框圖控制系統(tǒng)方框圖是用MATLAB.MATRIX或EASY5等控制

分析軟件編寫的整個(gè)系統(tǒng)的控制圖，ADAMS/View的機(jī)械系統(tǒng)樣機(jī)模型被設(shè)置為控制圖中的

一個(gè)模塊。

(4)機(jī)電系統(tǒng)仿真分析最后，可以對(duì)機(jī)電一-體化系統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)進(jìn)行

聯(lián)合仿真分析。

在ADAMS/View中建好的樣機(jī)機(jī)械模型如圖18所示。該模型主要由馬達(dá)、減速齒輪、

轉(zhuǎn)盤、支撐桿、仰角軸承及其天線組成，它們之間通過一定的約束關(guān)系連接在了-一起。

3.2.2ADAMS運(yùn)動(dòng)仿真：

1.建立轉(zhuǎn)臺(tái)模型：

該模型由底座，轉(zhuǎn)軸及轉(zhuǎn)臺(tái)組成。設(shè)置轉(zhuǎn)臺(tái)直徑600mm,厚度50mm。與之前ansys

構(gòu)建的仿真模型相對(duì)應(yīng)。

10

2.設(shè)定約束：

設(shè)定轉(zhuǎn)軸與底座之間為繞Y軸旋轉(zhuǎn)約束，設(shè)定臺(tái)面與轉(zhuǎn)軸之間為鎖定約束。

3.模型軸側(cè)圖：

軸側(cè)視圖下的模型如圖:

11

4.運(yùn)動(dòng)函數(shù)：

對(duì)底座與轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)約束設(shè)定運(yùn)動(dòng)函數(shù)為30d*time即單位時(shí)間旋轉(zhuǎn)30度。

5.測(cè)量曲線：

測(cè)量轉(zhuǎn)臺(tái)上表面邊緣上一點(diǎn)與底座上表面邊緣上一點(diǎn)的距離，運(yùn)行方陣可得如圖所示

的曲線。由圖可知曲線呈近似線性增長(zhǎng)斜率0.08。

12

3.2.3聯(lián)合仿真：

以下內(nèi)容涉及到adams聯(lián)合仿真的內(nèi)容，由于對(duì)其不是特別熟悉，在操作中多次出現(xiàn)

錯(cuò)誤，初步判斷是建模以及程序代碼方面的錯(cuò)誤，雖經(jīng)過多次修改，仍然無法實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。

在此，展示操作過程中的仿真過程中的探究圖片，并借助例程對(duì)整體設(shè)計(jì)思路進(jìn)行分析。

仿真過程截圖：

13

(-)確定ADAMS的輸入和輸出:

雷達(dá)天線的機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)之間的輸入和輸出關(guān)系，如圖10所示。從圖10可以

看到，向雷達(dá)的機(jī)械系統(tǒng)輸入一個(gè)控制力矩(control_torque),雷達(dá)的機(jī)械系統(tǒng)則向控制

系統(tǒng)輸出天線仰角的方位角(azimuth_position)和馬達(dá)轉(zhuǎn)速(rotor_velocity)0

輸入控制力矩-------------------輸出方位角和馬達(dá)速度

------?ADAMS模型--------

MATLAB控制系統(tǒng)<

ADAMS/Controls程序和控制程序MATLAB之間，通過相互傳遞狀態(tài)變量進(jìn)行信息交流。

因此必須將樣機(jī)模型的輸入和輸出變量，及其輸入和輸出變量引用的輸入和輸出函數(shù)，同

一組狀態(tài)變量聯(lián)系起來。圖11給出了定義狀態(tài)變量的對(duì)話框。模型中共定義了4個(gè)狀態(tài)變

量：天線方位角(azimuth_position),控制力矩(control_torque),天線高低角

(elevation_position),馬達(dá)轉(zhuǎn)速(rotor_velocity)(>

定義好狀態(tài)變量后就可以通過ADAMS/Controls接口定義機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)間的輸

入輸出變量。

14

（-）構(gòu)造控制系統(tǒng)方框圖：

控制系統(tǒng)建模的目的是建立一個(gè)機(jī)械和控制一體化的樣機(jī)模型，通過ADAMS方框圖添

加控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的建模，基本步驟如下：

具體步驟如下：

啟動(dòng)Matlab程序

1）啟動(dòng)Matlab程序，顯示Matlab命令窗口界面。

2）在Matlab命令輸入提示符"＞〉"或"？"處，輸入ant_test（ant_test文件的

全名為ant_test.m,是在ADAMS/Controls中定義后自動(dòng)輸出的），Matlab返回

相應(yīng)的結(jié)果。

%%%INFO:ADAMSplantactuatorsnames:

1control_torque

%%%INFO:ADAMSplantsensorsnames:

1azimuth_position

2rotor_velocity

3）在輸入提示符處，輸入who命令，顯示文件中定義的變量列表，

Matlab返回相應(yīng)的結(jié)果：

ADAMS_execADAMS_inputsADAMS_outputsADAMS_poutputADAMS_static

ADAMS_uy_idsADAMS_initADAMS_modeADAMS_pinput

ADAMS_prefixADAMS_sysdir

可以選擇以上顯示的任何?個(gè)變量名，檢驗(yàn)變量。例如，如果輸入ADAMS_oulputs,

Matlab顯示機(jī)械系統(tǒng)中定義的所有輸出：

ADAMS_outputs=rotor_velocity!azimuth_positiono

（三）輸入ADAMS模塊：

1）在Matlab輸入提示符處，輸入adams_sys,顯示adams_sys的模塊窗口，如圖

12所示。adams_sys文件的全名是adams_sys_.mdl,該文件是運(yùn)行ant_test.m

時(shí)自動(dòng)生成的，每個(gè)模型都會(huì)生成這個(gè)相同的文件，但是文件的內(nèi)容會(huì)有所不同。

15

|[^adams_sys.

2）在File菜單，選擇New,打開一個(gè)新的類似于圖12的空白窗口，為方便起見，

將此窗口稱為antennalo

3）用鼠標(biāo)將圖12中的adams_sub模塊連同兩個(gè)輸出顯示器,拖到新打開的antennal

窗口中。

4）雙擊antennal窗口中的adams_sub模塊，顯示adams_sub模塊的子系統(tǒng)如圖22

所示。

1）設(shè)置仿真參數(shù)。

2）在新顯示的Simulink窗口中，如圖13所示，雙擊MSCSoftware模塊，顯示MSC

Software模塊參數(shù)對(duì)話框，如圖14所示。

16

3）在OutputFilesPrefix文本輸入框，設(shè)置輸出文件名'mytest'。文件名應(yīng)該

用單引號(hào)括起來。ADAMS/Controls將以文件名mytest保存仿真分析結(jié)果。

ADAMS/Controls輸出仿真結(jié)果（.res）、要求（.req）和圖形（.gra）等三種類型的

仿真分析結(jié)果文件，在本例題中，分別是mytest.res>mytest.req和mytest.gra

文件。

4）在仿真分析模式（Simulationmode）欄，選擇discrete參數(shù)。仿真分析模式定

義了ADAMS程序求解機(jī)械系統(tǒng)方程的方式，以及控制程序求解控制系統(tǒng)方程的

方式。

5）在動(dòng)畫顯示（Animationmode）欄，選擇interactive參數(shù)。動(dòng)畫顯示決定了在

ADAMS/View中動(dòng)態(tài)顯示跟蹤仿真結(jié)果的方式。

6）選擇Aplly。

7）選擇OK。

（四）控制系統(tǒng)建模：

控制系統(tǒng)的建模需要利用Matlab程序的Simulink工具箱，建模方法如下：

1）在Matlab命令窗口，啟動(dòng)Simulink,顯示Simulink工具庫(kù)窗口。

2）雙擊Simulink工具庫(kù)窗口的每個(gè)圖標(biāo)，顯示各自的子工具庫(kù)窗口。

3）在已經(jīng)打開的antennal窗口中，根據(jù)控制系統(tǒng)的具體需要，在Simulink工具庫(kù)

17

窗口中選擇有關(guān)圖形模塊，并拖到Simulink建模窗口中。

4）按照?qǐng)D15所示的控制系統(tǒng)圖，完成各控制圖標(biāo)以及adams_sysm模塊之間的連接

和參數(shù)設(shè)置。

5）在File菜單，選則Save命令，將控制系統(tǒng)的Simulink文件存盤。

在ADAMS的ADAMS/Controls模塊的例題目錄中（ADAMS程序安裝目錄

controls/examples/antenna）,保存有一個(gè)已經(jīng)完成建模的控制系統(tǒng)Simulink文件，文件

名為antenna.mdl。也可以直接從Simulink窗口中，讀出antenna.mdl文件，然后進(jìn)行機(jī)

電系統(tǒng)聯(lián)合仿真分析。使用antenna.mdl模塊中的MSCSoftware模塊的參數(shù)進(jìn)行重新設(shè)置。

（五）機(jī)電系統(tǒng)聯(lián)合仿真分析：

（1）設(shè)置仿真參數(shù)

1）在Simulink工具菜單欄，如圖15所示，選擇Simulation菜單。

2）在彈出的下一層菜單中，選擇Parameteres,顯示參數(shù)設(shè)置對(duì)話框。

18

3）設(shè)置仿真時(shí)間，在StartTime欄，輸入0.0,設(shè)置開始時(shí)間。在EndTime欄，

輸入0.25,設(shè)置結(jié)束時(shí)間。

4）在仿真類型的第一個(gè)選擇欄，選擇variablestepmode參數(shù)。第二個(gè)選擇欄，

選擇odel5s參數(shù)。

5）對(duì)于其他各項(xiàng)參數(shù)，取默認(rèn)值。

6）選擇0K按鈕，關(guān)閉Matlab仿真參數(shù)設(shè)置對(duì)話框。

（2）執(zhí)行機(jī)電系統(tǒng)聯(lián)合仿真分析

在Simulation菜單，選擇Start命令，開始進(jìn)行機(jī)電系統(tǒng)聯(lián)合仿真分析。程序?qū)@示

一個(gè)新的ADAMS/View窗口，顯示仿真分析結(jié)果。

ADAMS接收來自Matlab的控制輸入信息，產(chǎn)生相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，向Matlab的控制系

統(tǒng)提供天線仰角的方位角azimuth_position和馬達(dá)轉(zhuǎn)速rotor_velocity的實(shí)時(shí)值。通過

這種方式，機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。

完成仿真分析以后，ADAMS/View自動(dòng)關(guān)閉新顯示的窗口。

（3）暫停仿真分析

利用ADAMS/Controls程序的互交式對(duì)話功能，可以使Matlab暫停分析，以便能夠更仔

細(xì)