【联合仿真】Adams六关节机械臂与Matlab/Simulink的联合仿真(下)

Adams六关节机械臂与Matlab/Simulink的联合仿真(下)

接上文，上文讲到了建立好变量与测量单元之间的关联了，下面完成matlab/simulink的对接接口以及模型搭建

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第一步. adams机械系统导出

• 1 adams中点击插件 - Adams Controls - 机械系统导出

注：文件前缀自己命名，输入信号选择六个关节力矩分量，输出信号选择六个关节角和六个关节角速度， 目标软件选择MATLAB， 非线性， 求解器选择FORTRAN。

如果前面没有问题的话，则会adams的工作目录下生成四个文件，如图所示，分别是.adm, .cmd, .m, .txt文件

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第二步 建立Matlab与adams的关联

  打开matlab，在命令行窗口下输入你的.m文件，例如我这里是Controls_Plant_test.,输入之后会显示你的输入输出变量是哪些，同时在工作区也能生成一系列变量，后面都会用到，不要动工作区的变量。

接着再在命令行窗口输入adams_sys， 启动仿真后，会出现以下界面。

注：不要在上面出现的slx文件中仿真，会出现错误，这里我们需要新建一个新的空白model，把adams_sys复制到新的slx文件中，在新的slx文件中添加输入输出模块即可。

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第三步 修改adams_sub参数

  点击新模型中的adams_sub，再点击ADAMS Plant，开始设置参数，求解类型Solver type选择Fortran，表示动画显示，如果选择c++，则仿真结果不会产生动画效果，Interprocess option选择PIPE(DDE), Animation mode选择interactive，表示启动simulink仿真的时候同时启动adams，Simulation mode选择离散discrete，其余参数默认即可。

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第四步 启动simulink仿真

  adams参数设置好之后，可以开始搭建其余的仿真模块，以下是我的搭的仿真模块，之前用的是PID控制角度，但效果不理想，故放弃PID控制，这里先做开环的控制来验证模型的正确性。

模型搭建好之后，启动仿真，这里仿真时间设为5s，固定步长，求解器auto。

启动simulink仿真之后，等待几秒后，adams开始启动，可以看到adams下面的进度条开始加载。

  他这里报出警告说 Arial字符没有找到，是文字显示的格式没有找到，这里不用管他，无伤大雅，不影响仿真。实在看不惯的可以在网上下载Arial字符，将他放在C:\Windows\Fonts下即可，以后再联合仿真启动adams时即不会再报出此类警告。

启动仿真之后，切换仿真视图为阴影模式，同时点击适合视图

• 下面多了个错误警告，说我们仿真终止时间少于或者等于开始时间，这是错误的报错，不用管他，有时候adams会莫名其妙的报错。仿真结束后，adams自动关闭，可以在simulink中查看关节角和关节角度的曲线了。

• 下图为第一二关节角和一二关节角速度的运动曲线，由于机械臂本身具有自重，而我对3456关节并未施加力矩，所以3456关节会乱动，为了验证仿真的正确性，我们比较机械臂的第一二关节角度和一二关节角速度，

在adams中对一二关节施加与simulink仿真中相同的关节力矩值，在后处理结果中查看第一二关节角和一二关节角度，可以看到，simulink显示的结果和adams显示的结果一样，故得知联合仿真成功。

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总结

  至此，六关节机械臂adams与simulink的联合仿真就告一段落了，上面的工作说明我们的开环仿真是没有问题的，在此之后我会根据这次的仿真继续再在adams中做一个轨迹规划。本人知识有限，在这个过程中如有问题，敬请大家提问。

本人来自四川大学电气工程学院机器人小组

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