文档介绍:Matlab与adams联合仿真实例
本实例以matlab为外部控制程序,使用PID算法控制偏心杆的摆动,使偏心杆平衡到指定位置。
在adams/view中建立偏心杆模型
图1 偏心杆模型
新建模型
如图所示,将Units设置为MMKS。设置自己的Working Directory,这里设置为C:\adams\exercise。点击OK按钮。
图2 新建模型对话框
创建连杆
设置连杆参数为Length=400,Width=20,Depth=20,创建如图所示的连杆。
图3 创建连杆
创建转动幅
在连杆质心MARKER点处创建转动幅,旋转副的参数设置为1Location和Normal To grid将连杆与相连。
图4 创建转动幅
创建球体
球体选项设置为Add to part,半径设置为20,单击连杆右侧Marker点,将球体添加到连杆上
图5 创建球体
创建单分量力矩
单击Forces>Create a Torque(Single Component)Applied Forces,设置为Space Fixed,Normal to Grid,将Characteristic设置为Constant,勾选Torque并输入0,单击连杆,再点击连杆左侧的Marker点,在连杆上创建一个单分量力矩。
图6 创建单分量力矩
模型参数设置
创建状态变量
图7 新建状态变量
点击图上所示得按钮,弹出创建状态变量对话框,创建输入状态变量Torque,。
图8 新建输入状态变量Torque
再分别创建状态变量Angel和Velocity(后面所设计控制系统为角度PID控制,反馈变量为Angel,Velocity为Angel对时间求导,不需要变量Velocity,这里设置Velocity是为了展示多个变量的创建)。设置Angel的函数AZ(MARKER_3,MARKER_4)*180/PI,Velocity的函数为WZ(MARKER_3,MARKER_4)*180/PI。(MARKER_3为连杆上的点,MARKER_4为地面上固定的点)AZ(MARKER_i,MARKER_j)表示MARKER_i绕MARKER_j的Z轴旋转的角度,WZ表示MARKER_i绕MARKER_j的Z轴旋转的角速度。
图9 新建输出状态变量Angel、Velocity
将输入状态变量Torque与模型关联
双击单分量力矩图标,弹出Modify Torque对话框,修改Function为VARVAL(.),VARVAL是用于返回Torque的值。
图10 将输入状态变量Torque与模型关联
指定输入输出变量
点击 ,右键单击Variable Name右边的文本框,如图所示选择Torque。
图11 指定输入变量
图12 指定输入变量Torque
点击 ,分别两次右键单击Variable Name右边的文本框,分别选择Angel和Velocity。
图13 指定输出变量
图14 指定输出变量为Angel、Velocity
4) 导出控制参数
点击Plugins>Controls>Plant_Export。
图15 导出控制参数
点击From Pinput,选择PINPUT_1。
图16 设置输入输出参数
同样的方法,点击From Poutput选择POUTPUT_1。将Target Software设置为MATLAB。File Prefix设置为controls_PID,其他按照默认设置不做改动。