Adams实现运动控制

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Adams实现运动控制

1 模型介绍

如下图所示的小车模型，小车的前轮可以抬起，在平地行走和爬坡时有不同的运动姿态。当前轮到坡面时，小车停止前进并抬起前轮，然后小车使用后两轮爬坡，等小车完全爬到坡面时，放下前轮，小车三轮同时着地并继续爬坡。下面介绍在Adams环境下实现小车运动的过程。

（1）初始条件小车在平地上

（2）到达坡面时前轮抬起

（3）小车完全在坡面上

（4）前轮放下，小车沿坡面前进

小车的运动过程图

在Adams/View界面下建立小车和地面模型，小车中的运动副采用旋转副，车轮与地面采用实体接触，小车施加前进驱动和抬起前轮驱动。

2 设置传感器

（1）建立测量

定义一个测量MEA_disp表示小车前轮到坡面起点的距离，再定义另一个测量MEA_ANGLE表示小车车身与水平面之间的夹角。为了方便定义，可在地面上增加参考marker点。

g

（1）定义距离                       （2）定义车身角度

定义测量

（2）定义传感器

使用上述定义的测量变量定义距离传感器SENSOR_disp和角度传感器SENSOR_angle，并根据实际模型数据，设置准确的传感器触发数值。特别注意在Expression文本框中一定输入time，表示该传感器触发时的运行时间值，在下一步的仿真控制脚本中需要用到该时间值。

     

（1）定义距离传感器SENSOR_disp            （2）定义角度传感器SENSOR_angle

定义传感器

3 编写仿真控制脚本

使用Adams模拟小车运动的过程是：通过motion驱动小车向前运动，当前轮靠近坡面时，触发距离传感器SENSOR_disp，小车停止向前运动，并使用motion抬起前轮到一定角度，然后小车开始爬坡，当车身与坡面平行时触发角度传感器SENSOR_angle，小车停止爬坡并放下前轮，使三个车轮在同一直线上，之后小车继续爬坡前行。

根据上述过程，在Adams仿真脚本编辑器中输入仿真控制脚本命令，具体如下：

SIMULATE/DYNAMIC,DURATION=10.0, DTOUT=1.0E-002

DEACTIVATE/SENSOR,ID=1

motion/1,function=0

motion/2,function=step(time,senval(1),0,senval(1)+0.5,-13d)

motion/1,function=-if(time-(senval(1)+0.6):0,60d,60d)

SIMULATE/DYNAMIC,DURATION=20.0, DTOUT=1.0E-002

DEACTIVATE/SENSOR,ID=2

motion/1,function=0

motion/2,function=step(time,senval(2),-13d,senval(2)+0.5,-0.5d)

motion/1,function=-if(time-(senval(2)+0.6):0,180d,180d)

SIMULATE/DYNAMIC,DURATION=10.0, DTOUT=1.0E-002

其中senval()函数表示返回传感器触发时的时间值。命令脚本中通过对两个motion在不同的时刻设置不同的函数值，实现小车运动控制。

完成上述设置后，使用脚本式仿真形式运行仿真，仿真结果表明与预计过程完全一致。

4 结论

利用Adams 传感器和仿真脚本功能可以实现运动过程的控制，使运动机构有一定的灵活性，与联合仿真相比，且有操作简单、仿真速度快等优点，具有普遍的适用性。