[发明专利]基于虚拟样机的迈步自移式机尾系统控制模拟方法

摘要

本发明公开了一种基于虚拟样机的迈步自移式机尾系统控制模拟方法，本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种以虚拟样机系列软件为依托，由Soildworks和ADAMS虚拟样机软件来构建机械系统模型，由AMESIM软件构建液压系统，并负责测量各种运动参数并生成各种控制信号，实现多软件、多系统、多领域的计算机联合仿真，利用虚拟样机技术可以在不用制造物理样机的基础下，最大限度的模拟和替代实物样机，并减小物理样机实验的周期与成本。本发明具有较强的实用性与良好的经济性。

主权项

一种基于虚拟样机的迈步自移式机尾系统控制模拟方法，其特征在于：第一步，在ADAMS搭建迈步式自移机尾样机，自移式机尾主要包括小车、机头、导轨、机尾、导架；将各部分组件装配完成后再进行自移式机尾的总体装配，在装配的同时注意保证各运动副的工作状况，确保模型的正确性；此模型对相关的零部件进行的三维的计算机建模，并对相应的运动副进行了设置，能准确的模拟自移式机尾的各种运动状况，为下一步虚拟样机机械模型平台的建模提供了基础的数字化三维模型；其中在滑靴、导轨等油缸工作处添加了相应的滑移运动副，可实现模型的相应运动，其油缸与运动副的对于情况如下:1.偏移油缸——滑靴底座与导架之间的滑移副；2.抬升油缸——抬升油缸导套与机体间的滑移副；3.推移油缸——小车车轮与导轨的滚动摩擦副；4.调角油缸————导架与机体连接处的旋转副；第二步，在AMESIM搭建液压样机和利用AMESIM搭建检测控制系统，自移式机尾的液压系统主要由恒压源、节流阀、换向阀、油缸、溢流阀以及相应的管路组成；通过操纵换向阀，可以改变其在工作中的阀芯位置可实现不同的液压工作回路，从而使得油缸能完成不同的工作步骤，各换向阀的配合工作就可实现各油缸的相应动作，与相应的滑移副配合以实现机尾的工作流程；虚拟样机系统中的液压系统虚拟模型由AMESIM中液压模块中相应的液压元件子模型通过相应的搭接而建立的；额定压力为31.5MPa的恒压源为系统提供动力，经单向节流阀后分别输送至各换向阀的入口，各油缸在相应阀的控制之下实现相应的动作；阀的开闭由相应的控制信号提供，各阀在不同的信号下实现不同程度的开闭，从而实现各执行油缸的相应动作；所述的控制系统实现功能,1)自动实现油缸的软启动、软停止，减小在工作过程中因启动、停止所造成的冲击振动；2)自动控制自移式机尾各油缸的动作顺序，达到其工作流程的自动化；3)根据实际的工作环境要求，方便的调节各油缸的工作参数，杜绝因操作不当引起的事故；第三步，利用功率键合图搭建接口模块，并建立虚拟样机平台；ADAMS与AMESIM接口可以用来连接AMESIM仿真模型和采用ADAMS建立的多体动力学模型，通过将上述两种模型耦合，可以进行更加完整的系统仿真，获得更好的计算精度；所述的接口模块是两个软件实现数据交换的纽带，是数据交换的通道；数据的运算流程如下：AMESIM中油缸位移‑AMESIM中油缸作用力‑接口模块‑ADAMS中油缸活塞‑通过相应的机械模型运算‑ADAMS中油缸活塞位移‑反馈至AMESIM；在相应的软件中搭建子样机后，就可利用相应的接口模块将其进行连接，搭建以功率键合图为基础理论和操作方法的虚拟样机；所述的样机是以AMESIM为主控软件，在其工作环境中以接口模块为路径来调用ADAMS中的机械模型；在虚拟样机运行时可直观的通过ADAMS软件来观察样机的工作情况，同时AMESIM中的仪表板界面能实时的显示各参数的变化情况，有良好的样机实验观察界面。