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书 名: 机电系统联合仿真与集成优化案例解析

作　者：李剑峰

出版社： 电子工业出版社

出版时间： 2010-11-1

ISBN: 9787121122057

开本： 16开

定价: 42.00 元

内容简介

随着计算机仿真技术在机电系统应用中的深入，研究对象由机械、控制、液压等不同领域子系统组合而成的情况迅速增加，采用单一软件的分析方法已经难以适应研究对象发展的需要，多学科联合仿真技术为解决这类问题提供了手段。

本书着重介绍常用机电系统分析软件ANSYS、MATLAB、ADAMS、RecurDyn、AMESim的联合仿真及其与iSIGHT软件的集成优化技术。

本书可供高等院校的研究生及科研院所、企业有关专业设计人员参考，应用领域包括汽车、航空航天、机械、液压等行业。

目录

第1章 绪论 1

1.1 机电系统 1

1.1.1 机电系统的组成 1

1.1.2 机电系统的发展 2

1.1.3 机电系统的现代设计方法 3

1.2 仿真技术及其在机电系统中的应用 4

1.2.1 仿真的分类 4

1.2.2 计算机仿真的发展现状 6

1.2.3 计算机仿真在机电系统中的应用 7

1.2.4 计算机仿真的发展趋势 10

1.3 联合仿真技术 11

1.3.1 联合仿真技术的产生及其内涵 11

1.3.2 联合仿真的主要方式 12

第2章 常用分析软件介绍 15

2.1 MATLAB软件介绍 15

2.1.1 MATLAB的发展历程和影响 15

2.1.2 MATLAB/Simulink功能简介 16

2.1.3 MATLAB功能特点 17

2.1.4 Simulink简介及特点 18

2.2 ADAMS软件介绍 20

2.2.1 ADAMS软件简介 20

2.2.2 ADAMS软件的组成 21

2.3 RecurDyn软件介绍 23

2.3.1 RecurDyn软件简介 23

2.3.2 RecurDyn的产品模块 24

2.3.3 RecurDyn软件的特点 28

2.4 ANSYS软件介绍 28

2.4.1 ANSYS软件简介 28

2.4.2 基本分析步骤 30

2.5 AMESim软件介绍 31

2.5.1 AMESim软件简介 31

2.5.2 AMESim的特点 33

第3章 基于ADAMS与ANSYS的刚柔耦合动力学仿真 35

3.1 刚柔耦合动力学介绍 35

3.1.1 ADAMS柔性分析模块介绍 36

3.1.2 基本原理 36

3.2 ANSYS/ADAMS联合仿真基本步骤 38

3.3 机器人柔性臂分析实例 39

3.3.1 问题定义 39

3.3.2 建立有限元模型 40

3.3.3 ANSYS/ADAMS接口文件生成 42

3.3.4 在ADAMS中读入模态中性文件 43

3.3.5 在ADAMS中建立Flex体模型 44

3.3.6 后处理结果输出 45

3.3.7 简单误差分析 46

第4章 ANSYS与RecurDyn联合仿真 47

4.1 ANSYS与RecurDyn联合仿真介绍 47

4.2 齿轮离心力补正问题 48

4.3 ANSYS与RecurDyn联合仿真方法 48

4.3.1 ANSYS有限元建模 48

4.3.2 RecurDyn 动力学建模 55

4.3.3 ANSYS离心力校正 61

4.3.4 RecurDyn离心力校正求解 63

4.3.5 仿真结果分析 65

第5章 ADAMS与MATLAB联合仿真 71

5.1 机械与控制系统联合仿真介绍 71

5.2 ADAMS/Controls模块 72

5.2.1 ADAMS/Controls介绍 72

5.2.2 使用ADAMS/Controls基本步骤 73

5.3 单级倒立摆的控制问题 74

5.4 倒立摆控制问题的联合仿真方法 77

5.4.1 建立ADAMS动力学模型 77

5.4.2 定义输入变量 78

5.4.3 导出ADAMS模型 81

5.4.4 在MATLAB/Simulink中导入ADAMS模型 82

5.4.5 联合仿真分析 85

第6章 RecurDyn与MATLAB联合仿真 88

6.1 RecurDyn与MATLAB接口介绍 88

6.2 RecurDyn与MATLAB联合仿真的主要步骤 88

6.3 汽车巡航控制系统的联合仿真 89

6.3.1 汽车巡航控制系统的发展历程 89

6.3.2 汽车巡航控制系统的原理 90

6.3.3 汽车纵向动力学模型 91

6.3.4 控制系统模型 92

6.3.5 在RecurDyn中搭建车辆动力学模型 94

6.3.6 定义输入/输出接口 101

6.3.7 导出ReurDyn模型 104

6.3.8 连接RecurDyn与MATLAB 104

6.3.9 运行联合仿真 106

第7章 ADAMS与AMESim联合仿真 111

7.1 ADAMS与AMESim接口 111

7.1.1 接口介绍 111

7.1.2 接口准备 111

7.1.3 需要注意的问题 112

7.2 用AMESim作为仿真主界面进行仿真 114

7.2.1 问题定义 114

7.2.2 ADAMS建模及模型确认 114

7.2.3 定义模型的输入/输出 116

7.2.4 导出模型 119

7.2.5 创建AMESim模型 121

7.2.6 导入ADAMS模型 121

7.2.7 联合仿真模型参数设置 124

7.2.8 运行仿真 126

7.3 用ADAMS作为仿真主界面进行仿真 128

7.3.1 软件设置 129

7.3.2 模型准备 129

7.3.3 建立ADAMS模型 131

7.3.4 定义输入/输出状态变量 132

7.3.5 创建GSE 133

7.3.6 运行联合仿真 134

第8章 AMESim与MATLAB/Simulink联合仿真 137

8.1 介绍及主要步骤 137

8.1.1 联合仿真的主要步骤 137

8.1.2 软件环境设置 139

8.2 飞行控制系统的联合仿真 140

8.2.1 创建AMESim模型 140

8.2.2 创建接口模块 141

8.2.3 模型编译 143

8.2.4 将模型导入Simulink中 144

8.2.5 求解器设置 145

8.2.6 联合仿真分析 146

8.3 共仿真与标准接口的区别 147

8.4 车辆半主动悬架的联合仿真 148

8.4.1 半主动悬架介绍 148

8.4.2 创建AMESim模型 149

8.4.3 创建控制系统模型 151

8.4.4 运行联合仿真 153

8.5 多个接口模块的使用 155

8.6 将MATLAB中的线性系统导入AMESim 157

8.6.1 接口介绍 157

8.6.2 实例应用 158

第9章 iSIGHT与MATLAB的集成优化 163

9.1 iSIGHT软件 163

9.1.1 软件简介 163

9.1.2 iSIGHT软件的优点 164

9.1.3 集成优化的主要步骤 165

9.2 iSIGHT集成MATLAB实例 166

9.2.1 问题定义 166

9.2.2 定义变量 166

9.2.3 集成MATLAB任务 167

9.2.4 设置约束条件和目标函数 169

9.2.5 运行优化计算 170

9.3 集成Simulink模型优化 172

9.3.1 问题定义 172

9.3.2 定义变量 174

9.3.3 集成MATLAB脚本文件 174

9.3.4 设置设计变量和目标函数 176

第10章 iSIGHT与RecurDyn的集成优化 178

10.1 集成流程 178

10.2 iSIGHT集成RecurDyn实例 179

10.2.1 问题定义 179

10.2.2 设计变量的参数化 179

10.2.3 集成方法 185

10.2.4 读取目标函数 189

10.2.5 优化算法选择及结果监控 190

第11章 iSIGHT与Fluent的集成优化 193

11.1 Fluent软件 193

11.1.1 Fluent软件简介 193

11.1.2 Fluent软件的起源与发展 193

11.1.3 Fluent软件的特点 194

11.1.4 Fluent软件组成和功能 195

11.2 Fluent与iSIGHT集成概述 196

11.3 叶片的优化问题 197

11.3.1 叶片模型 197

11.3.2 参数的确定 198

11.3.3 目标函数的建立 200

11.3.4 边界条件的建立 200

11.3.5 优化集成 200

11.3.6 优化方案 212

11.3.7 优化结果 216

第12章 基于SimManger的协同仿真初探 219

12.1 SimManger软件 219

12.1.1 软件简介 219

12.1.2 功能和特点 219

12.1.3 系统组件 220

12.2 软件安装 221

12.3 Portal开发 224

12.3.1 Schema数据类的建立 225

12.3.2 编写AE逻辑 227

12.3.3 树文件编写 237

12.4 Portal的部署与应用 238

12.4.1 配置数据库 239

12.4.2 配置文件仓库的路径 240

12.4.3 配置Portal实例 241

12.4.4 创建Portal数据库 243

12.4.5 运行注册文件 243

12.4.6 加载初始数据 244

12.4.7 Portal基本属性配置 245

12.4.8 启动网络应用服务器 246

附录A 247

附录B 249

参考文献 251