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1、,吉林大学汽车工程学院,第一讲：AMESim基本功能与操作主讲人：崔泽飞,内容AMESim简介在线帮助文档的使用AMESim工作空间简单实例,1、AMESim简介AMESim发展历史 AMESim(英文缩写：Advanced Modeling Enviroment for performing Simulation of engineering systems)是法国Imagine公司于1995 年推出的基于键合图的液压/机械系统建模、仿真及动力学分析软件，2007年被比利时LMS公司收购，最新版本为REV10。,1、AMESim简介AMESim发展前景 AMESim采用基于物理模型的图形化建
2、模方式，为用户提供了可以直接使用的丰富的元件应用库，使用户从繁琐的数学建模中解放出来，从而专注于物理系统本身的设计。目前，AMESim已成功应用于航空航天、车辆、船舶、工程机械等多学科领域，成为包括流体、机械、热分析、电气、电磁以及控制等复杂系统建模和仿真的标准平台。,1、AMESim简介AMESim软件特点 优点：1.多学科的建模仿真平台 AMESim 在统一的平台上实现了多学科领域的系统工程 的建模和仿真：机械，液压，气动，热，电和磁等物理 领域。不同领域模块之间直接的物理连接方式使得成为 多学科领域系统工程建模和仿真的标准环境。,1、AMESim简介AMESim软件特点 优点：2.图形化
3、物理建模方式 AMESim 定位在工程技术人员使用，建模的语言是工程 技术语言。仿真模型的建立扩充或改变都是通过图形界 面（GUI）来进行的，使用者不用编写任何程序代码，这样使得用户可以从繁琐的数学建模中解放出来，而专 注于物理系统本身设计。,1、AMESim简介AMESim软件特点 优点：3.强大的二次开发能力 AMESim 系列产品中的AMESet为用户提供了一个标准 化、规范化和图形化的二次开发平台：用户既可以直接 调用AMESim所有模型代码，也可以把自己的C或 FORTRAN代码模型以图形化模块的方式综合进 AMESim软件包,1、AMESim简介AMESim软件特点 优点：4.鲁棒
4、性极强的智能求解器 AMESim 的智能求解器能够根据用户所建立的模型的数 学特性自动选择最佳积分算法，并根据在不同仿真时刻 的系统特点动态的切换积分算法和调整积分步长来缩短 仿真时间和提高仿真精度。,1、AMESim简介AMESim软件特点 优点：5.齐次的分析工具 AMESim 提供了一个齐全的分析工具以便用户分析和优 化自己的系统：线性化分析工具（特征值求解；Bode图；Nichols图;Nyquist图;根轨迹分析），模态分析工具，频谱分析工具以及模型简化工具。,1、AMESim简介AMESim软件特点 缺点：元件模型需要设置许多参数。仿真元件比较固定，当需要一个比较特殊的元件时，就要
5、求仿真人员有非常专业的编程技巧和经验，不利于普通技术人员使用。对信号的处理方面不够灵活。,1、AMESim简介AMESim软件包 AMESim（建模仿真平台）AMECustom（定制子模型和超级元件）AMESet（创建新图标和子模型）AMERun（AMESim的只运行版本）,1、AMESim简介AMESim软件接口 与脚本和编程语言接口MATLABPythonVBScilab,1、AMESim简介AMESim软件接口 与CAE软件的接口SimulinkADAMSLabVIEWVirtual.lab MotionFE模型导入ISIGHTOPTIMUS,2、在线帮助文档的使用AMESim帮助文档由
6、以下部分组成HTML和PDF形式的平台级软件使用手册PDF形式的各个库的介绍手册HTML形式的各个子模型说明书,2、在线帮助文档的使用选择Help-Online或者按F1会弹出在线帮助窗口,3、AMESim工作空间启动AMESim、认识界面,3、AMESim工作空间启动AMESim中文版,3、AMESim工作空间菜单栏,文件工具栏,编辑工具栏,模式工具栏,首选子模型,3、AMESim工作空间,仿真工具栏,分析工具栏,线性分析工具栏,插入工具栏,tool工具栏,鼠标右键菜单,3、AMESim工作空间各类库的介绍 1.标准库：机械库、信号控制库、仿真库 2.其他库：液压库、热库、气动库等 3.库树
7、：,3、AMESim工作空间AMESim四种工作模式 1.草图模式（Sketch mode）：F9 利用各库提供的图形模块搭建系统模型 2.子模型模式（Submodel mode）：F10 为每个图形模块选取数学模型 3.参数模式（Parameter mode）：F11 给每个图形模块子模型设定参数 4.仿真模式（Simulation mode）：F12 运行仿真，并分析仿真结果,3、AMESim工作空间AMESim常用快捷方式,目的：1.鼠标的快捷操作 2.熟悉AMESim建模的整个流程 3.向草图中添加元件和文本 4.使用回放功能,4、简单实例实例一：构建简单弹簧质量系统,4、简单实例鼠标
8、的快捷操作,4、简单实例实例一：构建简单弹簧质量系统,1建立草图：1）选定图标往草图上放置2）图标删除3）两个图标都有个接口，靠近的时候会出现绿色框，当一个 图标的接口都完成连接时候，阴影消失4）在连接的过程中，两个质量块的方向最好一致5）添加文本Mass-spring model，文本可以旋转，同时也可以 修改内容，删除，移动等等6）在草图模式下保存文件MassSpring。如果不保存的话，进 入到参数模式下会强制保存和编译,4、简单实例实例一：构建简单弹簧质量系统,2.指定子模型给每个图标（有用的工具，首选子模型）1)每个图标后面都联系着一个数学模型，这就是图标后面的 子模型，同样，当系统
9、中的图标还没有和子模型关联上的 话，图标显示的是阴影。一旦关联，就变成正常的颜色。2)标签的使用：有两大类，整体的和单个的。标签也能说明 在什么模式下。,4、简单实例实例一：构建简单弹簧质量系统,子模型复杂程度分级（弹簧块）,3.设定参数1）参数模式下如果还没有保存的 话，就会强制保存并且编译。2）参数模式下主要是改变模型的 参数，如何访问并改变参数，有两种方法：一种是双击图标 一种是用contextual view。3）打#的是状态变量。4）把一个端口的质量块初始速度 设定为1m/s,4、简单实例实例一：构建简单弹簧质量系统,4.运行仿真进入仿真模式，可以设定仿真参数。这里，把Final t
10、ime改为1s，通信间隔改为0.01s，然后点击仿真按钮进行仿真。,4、简单实例实例一：构建简单弹簧质量系统,5.画图在仿真模式下画图有两种方法：一种双击图标，出现变量列表对话框，拖拉到空白或者plot 一种是contextual view中拖拉在这里，画出单口质量的速度和双口质量块的速度，画在一幅图上可以打印、更改文本的字体类型和大小以及颜色,4、简单实例实例一：构建简单弹簧质量系统,4、简单实例实例一：构建简单弹簧质量系统,6.回放功能,4、简单实例锁定系统功能,4、简单实例光标取值,4、简单实例多窗口运行 AMESim4.0以上版本允许用户在同一个窗口中打开 多个模型文件，并且各个模型可
11、处于不同的模式下,4、简单实例单位转换 使用图形转换功能，可以改变一些单位来设置系统 的参数。例如：把质量的单位从kg变成g 在图形输出时，选择合适的单位是有用的,4、简单实例实例二：构建四分之一车悬架模型 目的：用线连接搭建更复杂的系统 在不断开线的同时，移动一个连有线段的元件 在草图上添加标注 为参数、变量和子模型区别名 使用外部变量功能 使用连续运行功能 使用AMEPlot（zoom）功能,4、简单实例四分之一悬架模型,4、简单实例外部变量,4、简单实例因果规则,4、简单实例因果规则,4、简单实例因果规则 基本模块,4、简单实例因果规则,4、简单实例因果规则,4、简单实例因果规则,4、简
12、单实例模型搭建 线连接方法 点击鼠标左键换向,点击 添加文本,4、简单实例模型搭建 首选自模型,显示隐藏子模型标签,直接子模型,线子模型,4、简单实例模型搭建 避免不必要的线连接,4、简单实例模型搭建 参数模式,4、简单实例模型搭建 别名,子模型标题别名（子模型模式下）,参数标题别名（参数模式下）,变量标题别名（参数模式下）,4、简单实例模型搭建 设置参数运行仿真,4、简单实例模型搭建 绘制位移曲线,可以看出模型没有从平衡点处开始运行下面介绍寻找平衡点的方法,4、简单实例模型搭建 寻找平衡点方法 1.在参数模式下将阶跃后值设为0或者将阶跃时间 设为无穷大 2.使用“保持常值输入功能”,4、简单
13、实例模型搭建 使用旧的最终值 连续运行功能 模型历史功能 模型属性（不常用）稳态响应图,4、简单实例模型搭建 实例三、使用隐含变量的系统,目标：1.外部变量匹配2.信号端口可以自动转变单位。3.隐式变量4.Plot manager,构建如上图模型，左侧调0.5Hz，右侧1Hz。这时候 注意到弹簧的模型是SPR000而不是前边的SPA000A,4、简单实例模型搭建 实例三、使用隐含变量的系统,4、简单实例模型搭建 实例三、使用隐含变量的系统 作出力差值,4、简单实例模型搭建 实例三、使用隐含变量的系统,当质量为零时，选择另一个质量块模型，运行时间变短，这时候，出现一个隐式变量，力的差值如图,4、简单实例模型搭建 实例四、有代数环的系统,代数环：简单来说就是系统的输入要为确定的值，反馈控制一般会产生 代数环,解决办法：引入额外的约束方程。每一个约束方程需要一个隐含变量,Thank you！,
