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技术技巧 | Adams & Easy5机电联合仿真的命令脚本启动方法

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前言

机电联合仿真,一般都是在软件图形用户界面(GUI)以交互方式(Interactive)进行,即点击界面对话框按钮方式进行,如图1所示。本文以Adams & Easy5机电联合仿真为例,介绍通过批处理命令脚本启动机电联合仿真的方法,一是让用户对于联合仿真的运行有更新和更深入的认识,二是用户了解命令脚本方式运行联合仿真,对于联合仿真领域的控制系统参数研究、流程自动化或仿真平台开发有启迪和帮助。

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图1 联合仿真的交互启动方式

02

方法

2.1Easy5仿真运行原理
机电联合仿真的主进程控制程序是控制软件,因此Adams & Easy5联合仿真的命令启动方式,关键在于理解Easy5的运行原理及命令启动方式。
Easy5模型建立后,仿真运行过程分两个阶段:模型编译和分析计算,两个阶段运行原理及相关文件如下:

模型编译阶段

下图2、图3所示是Easy5模型编译过程及相关文件。建立Easy5模型,会生成一个扩展名为.ezmf的文件,此为模型文件,编译最终会生成一个可执行的.exe文件,Easy5求解器就是运行该.exe文件并调取模型及求解设置参数得到计算结果。从.ezmf到.exe的模型编译过程,是先从模型中提取输入、输出及状态变量清单,形成.ezmgl文件,再根据模型的内在数学逻辑,形成模型的状态方程,即微分、代数方程组,这个文件是.ezmod,然后编译器把状态方程转化为Fortran代码,形成.f文件,最后,编译器对.f文件编译生成可执行文件.exe。

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图2 Easy5模型编译过程

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图3 Easy5模型编译过程的相关文件

分析计算阶段

下图4、图5所示是Easy5模型分析计算过程及相关文件。编译生成可执行.exe文件之后,计算过程就是调用模型及求解参数,运行.exe得到计算结果.ezrpd的过程。这个过程比较简单,从模型及分析计算设置对话框,软件会提取模型及求解设置参数,形成计算输入文件.ezanl文件,即运行.exe的参数输入文件,最后得到仿真计算结果文件,文本形式为.ezapl,用于绘图的结果为.ezrpd文件。

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图4 Easy5分析计算过程

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图5 Easy5分析计算过程的相关文件

2.2Adams & Easy5联合仿真命令脚本启动方法
理解Easy5仿真运行原理后,不难看出,模型编译和求解过程中的关键文件是.ezmod文件和.ezanl文件,前者确立数学模型,后者定义模型参数及求解设置,而Easy5仿真计算的启动命令,就是通过Easy5启动命令调取Easy5模型.ezmf文件及此两个关键文件,从而执行后台命令计算模式。以上面图示的模型文件cmd_test.ezmf为例,其命令语法及格式如下:
easy5x -B cmd_test cmd_test.ezmod cmd_test.simulation.ezanl

注意:

(1)-B必须是大写,不能是小写字母b

(2上述命令在Easy5 Command Shell模式下输入

(3命令模式只有在交互模式通过后才能进行

相较于Easy5常规的命令启动方式,Adams & Easy5机电联合仿真,因为涉及联合仿真接口识别,所以命令中增加了两行关于接口元件plant库文件的定义,具体格式示例如下:
set xtralib=D:\MSC.Software\Easy5\2020\xcomp\adams\plant_imp.lib
set object=D:\MSC.Software\Easy5\2020\xcomp\adams\plant_imp.lib
easy5x -B antenna antenna.ezmod antenna.simulation.ezanl

注意:

(1把上述命令做成命令批处理脚本,比如antenna_cosimulation.bat
(2具体的库文件路径,需要根据Easy5安装路径确定
(3同样,联合仿真命令模式只有在交互模式通过后才能进行

基于以上描述,总结Adams & Easy5机电联合仿真命令脚本启动方法如下:

  • 第1步:确保联合仿真的交互模式运行正常;

  • 第2步:由生成的相关文件,并根据Easy5安装路径,定义批处理命令脚本;

  • 第3步:启动Easy5 Command Shell;

  • 第4步:参考DOS命令,设置命令运行路径到联合仿真路径下;

  • 第5步:运行批处理命令脚本

2.3命令脚本启动模式的应用扩展

Adams & Easy5命令脚本启动模式,给仿真应用带来了极大的灵活性,可以扩展一些新的应用,比如,整个联合仿真的相关参数输入定义由.ezanl文件掌控,修改其中的参数即可达到修改控制系统或求解设置的目的,对于研究控制系统参数影响极为方便,如果开发了联合仿真作业平台,还可以通过二次开发,把这些控制系统参数关联到仿真平台上,操作将更加便利。

其它应用扩展的思考,可以根据联合仿真运行机理,结合命令启动模式的特点展开。

03

总结

本文描述了Adams & Easy5机电联合仿真的命令脚本启动方法,可以帮助用户深入理解联合仿真及Easy5运行机理,并对联合仿真的应用扩展有一些新的启迪。

参考文件

参考的批处理命令脚本及模型文件:

antenna_batch

理论科普电机Easy5Adams系统仿真代码&命令
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首次发布时间:2022-01-06
最近编辑:2年前
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