[发明专利]雷达机电液系统联合仿真研发平台

说明书

本发明公开了一种雷达机电液系统联合仿真软件平台，包括机构子系统参数化仿真模型、液压子系统参数化仿真模型、控制子系统参数化仿真模型等构成，运用子系统间的参数传递及机电液系统仿真软件之间的接口技术、基于MATLAB软件的图形界面编程设计技术实现。本发明将雷达天线架设和撤收系统所属的机械、控制、液压各子系统的单一仿真进行集成，统一到一个完整的平台下，并进行联合仿真分析，规范和简化了机电液系统的仿真流程，降低了对仿真人员的要求，优化了其结构配置。本发明运用机电液系统全过程联合仿真技术，可较为准确地模拟雷达天线架设和撤收系统的实际运动工况。

技术领域

本发明涉及一种仿真研发平台,尤其涉及一种雷达机电液系统联合仿真研发平台。

背景技术

现代地基高机动雷达的天线架设和撤收系统普遍采用机电液一体化技术，主要用于雷达天线工作和运输姿态的快速转换，它具有高机动性、集成性及可靠性等优点。

目前在雷达天线架设和撤收系统的设计开发中，涉及到机械、液压及控制等子系统，各子系统采用各自学科内的商用仿真软件进行仿真分析，以解决该学科内的问题，但单靠某一种或某一类仿真分析工具还不足以解决涉及多学科的复杂产品设计问题，该类问题往往涉及多系统物理场之间的强耦合作用及复杂系统非线性影响，因此还必须将各领域的子系统构成一个整体进行多学科间的联合仿真，以较为真实地获取最优的控制参数，而传统的控制参数设计都需要运行实际系统进行试验，但这种方法工作量较大，并且无法得到最优的控制器参数。

发明内容

针对以上问题,本发明采用机电液联合仿真及图形界面编程设计技术，开发了一种雷达机电液系统联合仿真软件平台，将参数调整过程在联合仿真平台中完成，避免和减少繁琐的实际参数调整过程，并可以按人员分工完成各自子系统的建模和接口配置，最终在联合仿真平台中完成系统集成仿真测试，优化了仿真流程和仿真人员结构配置，大大提高了雷达机电液系统的设计效率。

为了解决以上问题,本发明采用了如下技术方案：一种雷达机电液系统联合仿真研发平台，包括机构子系统参数化仿真模型、液压子系统参数化仿真模型、控制子系统参数化仿真模型等构成，运用子系统间的参数传递及机电液系统仿真软件之间的接口技术、基于 MATLAB软件的图形界面编程设计技术实现，平台的总体架构如图1所示。

机构子系统参数化仿真模型主要在Motion软件(西门子公司)中构建，其机械模型在三维实体建模软件Pro/E中建立，并通过数据接口导入Motion仿真软件中，进行多体动力学刚柔混合仿真，获得准确的载荷及结构形变数据，并利用Motion软件与MATLAB/Simulink软件 (MathWorks公司)的联合仿真接口，可以实现动力学模型与控制模型的联合仿真。在Motion 软件中验证动力学模型无误后，可以取消运动副上的驱动，为建立联合仿真系统作准备。根据联合仿真要求，采用MATLAB/Simulink软件作为集成仿真环境，定义Motion软件求解器求解方式为MATLAB_SIM，即将Motion软件模型导入到MATLAB/Simulink软件中进行仿真计算，生成plantout.m文件，运行该文件，即可导入多体动力学模型，生成机构子系统参数化仿真模型接口模块。

液压子系统参数化仿真模型在AMESim软件(西门子公司)中构建，利用AMESim软件与MATLAB/Simulink软件的联合仿真接口，可以实现液压模型与控制模型的联合仿真，由于液压系统非线性比较强，为提高效率，采用“SimuCosim”方式，即采用AMESim软件的求解器，可将AMESim软件模型导入到MATLAB/Simulink软件中，在MATLAB/Simulink软件中选择液压模型编译生成的S-Function函数接口文件.mexw64，运行后可导入液压模型，生成液压子系统参数化仿真模型接口模块。