機電系統(tǒng)聯(lián)合仿真與集成優(yōu)化案例解析

前言

在市場發(fā)展越來越成熟的今天，現(xiàn)代機電產(chǎn)品所涉及的學(xué)科和工業(yè)門類眾多，用傳統(tǒng)的設(shè)計方法很難達到設(shè)計的要求，因此，對現(xiàn)代的機電產(chǎn)品來說，其設(shè)計思想和設(shè)計方法都將會有一些全新的內(nèi)容，計算機仿真技術(shù)就是現(xiàn)代設(shè)計方法的重要手段之一。計算機仿真技術(shù)早期在機電系統(tǒng)中的應(yīng)用主要是以Fortran語言、C語言程序包的形式出現(xiàn)，進行一些系統(tǒng)性能的計算。后來隨著這些程序包的不斷完善，在不同領(lǐng)域逐漸形成了一批商用軟件：運動學(xué)和動力學(xué)特性計算有美國的MSC／ADAMS，韓國的RecurDyn等；非線性變形分析以美國的ANSYS為代表；液壓與控制方面有法國的AMESim等；控制領(lǐng)域有美國的：MATLAB等。隨著各學(xué)科領(lǐng)域的不斷發(fā)展交叉，如動力學(xué)領(lǐng)域的計算機仿真同時還希望能考慮柔性體的變形，動力學(xué)領(lǐng)域的仿真與控制程序的開發(fā)同時進行等，這些需求促進了上述商用軟件功能互補的多領(lǐng)域聯(lián)合仿真技術(shù)。目前，多領(lǐng)域聯(lián)合仿真技術(shù)已成為計算機仿真技術(shù)在機電產(chǎn)品中應(yīng)用的發(fā)展趨勢之一，并進而向協(xié)同仿真的方向發(fā)展。目前，聯(lián)合仿真技術(shù)還不十分完善，在使用過程中，軟件的配置及應(yīng)用稍有不慎，就會導(dǎo)致聯(lián)合仿真失敗，耗費設(shè)計人員大量的時間。本書試圖通過一些簡單的聯(lián)合仿真實例，為讀者介紹常用機電系統(tǒng)分析軟件聯(lián)合仿真的使用方法，從而讓讀者把精力更多地花在基礎(chǔ)理論的掌握而不是軟件的配置或使用技巧上。

內(nèi)容概要

隨著計算機仿真技術(shù)在機電系統(tǒng)應(yīng)用中的深入，研究對象由機械、控制、液壓等不同領(lǐng)域子系統(tǒng)組合而成的情況迅速增加，采用單一軟件的分析方法已經(jīng)難以適應(yīng)研究對象發(fā)展的需要，多學(xué)科聯(lián)合仿真技術(shù)為解決這類問題提供了手段。     本書著重介紹常用機電系統(tǒng)分析軟件ANSYS、MATLAB、ADAMS、RecurDyn、AMESim的聯(lián)合仿真及其與iSIGHT軟件的集成優(yōu)化技術(shù)。    本書可供高等院校的研究生及科研院所、企業(yè)有關(guān)專業(yè)設(shè)計人員參考，應(yīng)用領(lǐng)域包括汽車、航空航天、機械、液壓等行業(yè)。

書籍目錄

第1章　緒論  1．1　機電系統(tǒng)    1．1．1　機電系統(tǒng)的組成    1．1．2　機電系統(tǒng)的發(fā)展    1．1．3　機電系統(tǒng)的現(xiàn)代設(shè)計方法  1．2　仿真技術(shù)及其在機電系統(tǒng)中的應(yīng)用    1．2．1　仿真的分類    1．2．2　計算機仿真的發(fā)展現(xiàn)狀    1．2．3　計算機仿真在機電系統(tǒng)中的應(yīng)用    1．2．4　計算機仿真的發(fā)展趨勢  1．3　聯(lián)合仿真技術(shù)    1．3．1  聯(lián)合仿真技術(shù)的產(chǎn)生及其內(nèi)涵    1．3．2　聯(lián)合仿真的主要方式第2章  常用分析軟件介紹  2．1　MATLAB軟件介紹    2．1．1　MATLAB的發(fā)展歷程和影響    2．1．2　MATLAB／Simulink功能簡介    2．1．3　MATLAB功能特點    2．1．4　Simulink簡介及特點  2．2　ADAMS軟件介紹    2．2．1　ADAMS軟件簡介    2．2．2　ADAMS軟件的組成  2．3　RecurDyn軟件介紹    2．3．1　RecurDyn軟件簡介    2．3．2　RecurDyn的產(chǎn)品模塊    2．3．3　RecurDyn軟件的特點  2．4　ANSYS軟件介紹    2．4．1　ANSYS軟件簡介    2．4．2　基本分析步驟  2．5　AMESim軟件介紹    2．5．1　AMESim軟件簡介    2．5．2　AMESim的特點第3章　基于ADAMS與ANSYS的剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)仿真……

章節(jié)摘錄

插圖：1.1.2機電系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)代機電產(chǎn)品正朝著智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。智能化主要體現(xiàn)在目前的機電產(chǎn)品在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收了人工智能、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等新思想、新方法，模擬人類智能，使產(chǎn)品具有判斷推理、邏輯思維、自主決策、故障診斷等能力，如具有模糊控制功能的全自動洗衣機、電冰箱等。模塊化主要體現(xiàn)在目前的一些機電產(chǎn)品已經(jīng)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口、機電一體化產(chǎn)品模塊，這些模塊化的設(shè)計為機電產(chǎn)品的選用、互相之間的連接提供了極大的方便。機電產(chǎn)品的另一發(fā)展趨勢是網(wǎng)絡(luò)化，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠程控制和監(jiān)視技術(shù)迅速發(fā)展，現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)已在眾多機電產(chǎn)品中得到了廣泛的應(yīng)用。我國從20世紀80年代初開始進行機電一體化的研究和應(yīng)用，國務(wù)院成立了機電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組并將其列為“863計劃”，許多大專院校、研究機構(gòu)及一些大中型企業(yè)對這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作。數(shù)控技術(shù)起步于1958年，到“九五”末期，國產(chǎn)數(shù)控機床的國內(nèi)市場占有率達50％。工業(yè)機器人方面，我國1986年將機器人的研究開發(fā)列入國家科技計劃，現(xiàn)已掌握了機器人操作機的設(shè)計制造技術(shù)、控制系統(tǒng)和軟件編程技術(shù)、運動學(xué)和軌跡規(guī)劃技術(shù)，生產(chǎn)了部分機器人的關(guān)鍵元器件，并進入實用化階段，已開發(fā)出可用于裝配、能前后行走、爬墻、水下作業(yè)的多種機器人。目前，國內(nèi)相關(guān)科研機構(gòu)和企業(yè)已掌握了工業(yè)機器人操作機的優(yōu)化制造技術(shù)，機器人軟件的設(shè)計和編程等關(guān)鍵技術(shù)，還掌握了弧焊、點焊及大型機器人自動生產(chǎn)線（工作站）與周邊配套設(shè)備的開發(fā)和制備技術(shù)。

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《機電系統(tǒng)聯(lián)合仿真與集成優(yōu)化案例解析》是由電子工業(yè)出版社出版的。

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