AMESim基础培训
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4 – Simulation : 运行仿真并分析仿真结果
6
Sketch mode
Example01.ame
应用库
第一步 - Sketch
构建系统的方案(方案设计)
7
Submodel mode
第二步 – Submodel
为每个图形模块选择数学模型 8
Parameter mode
第三步 – Parameter
因果规则 图形输出 重放模式
其他特点
曲线刷新 鼠标取值 Multi-Display facility 单位转换 求解器信息 仿真参数窗口 参数选择 HTML 报告 保存/不保存变量
高级特点
全局参数 共同参数 标签及别名 批处理运行
AMESet AMERun 标准接口
2
概览: 从 sketch 到 simulation
如何启动AMESim ?
AMESim 已经被设置 成为Windows的一个环 境变量。这就意味着您 可以使用Windows的命 令行来启动AMESim。 另一种可能性,就是 设置一个快捷方式,双 击该快捷方式启动 AMESim。
打开一个现 存的模型文 件或新建一 个模型文件
线性分析
线性化 特征值 快速傅里叶变换FFT 波德图 实例 模态分析
提高您使用AMESim的技巧
因果规则 图形输出 重放模式
其他特点
曲线刷新 鼠标取值 Multi-Display facility 单位转换 求解器信息 仿真参数窗口 参数选择 HTML 报告 保存/不保存变量
Example01.ame
47
批处理运行
批处理工具 (1)
拖动您需要分析的参数并放置在Batch control parameter set up窗口
Example02.ame
48
批处理运行
批处理工具 (2)
在两个界限之 间自动变化
用户自定义数据
49
批处理运行
批处理工具 (3)
+
在run parameter窗口选择 “batch run” 选项,然后仿真 。(注意: simulation run 窗口 的提示与正常运行的提示不同 。
52
线性分析
分析方式
时域分析
线性分析
53
线性分析
力学方法
Laplace变换
Ms
2
Rs K X F
传递函数
X 1 F Ms 2 Rs K
或 状态方程
54
线性分析: 线性化
通过线性化,AMESim 计算A,B,C,和D矩阵
系统可以写成:
为每次线性化选择时刻
55
线性分析: 特征值
3
从 sketch 到 simulation
AMESim 图形用户界面 (GUI) Windows 浏览器:
应用库
4
从 sketch 到 simulation
Path list … 用 AMESim 的 Options 菜单中的 Path list 命令来改变,增加或删除需要在 AMESim主窗口显示的应用库。
波德图 布莱克-尼科尔斯图
建立Xout/Xin的传递函数
60
线性分析: 基础
一阶环节 H ( s) : 1 s 交接频率 wc= 1/Tau 斜率 - 20 dB/decade 相频 - 90°
1
² H ( s ) 二阶环节: ² 2 z s s ²
斜率: - 40 dB/decade 相频 - 180°
61
线性分析: 基础
一阶系统
Example 06.ame 交接频率 (-3db)
wc 2 f c
时域响应:
1
t X (t ) X 0 1 e
62
线性分析: 基础
Z = 0.01 Z = 0.05 Z= 0.15 Z>1 Z = 0.01 Z = 0.05 Z= 0.15 Z>1
Example02.ame
24
建立您的第一个仿真系统
质量块速度图
将您所需要作图的变量拖 放至AMESim主窗口
25
第一个系统: SIMULATION mode
第四步 - Simulation
改成1秒
改成0.001秒
26
第一个系统: SIMULATION mode
仿真时间:10 秒 数据采样周期:0.1秒 仿真时间:1 秒
17
第一个系统: PARAMETER mode
第三步 - Parameters
设置参数
左键点击 Example02.ame
18
第一个系统: PARAMETER mode
第三步 - Parameters
状态变量的初始 条件
19
第一个系统: SIMULATION mode
第四步 - Simulation
高级特点
全局参数 共同参数 标签及别名 批处理运行
AMESet AMERun 标准接口
29
提高您使用AMESim的技巧
保护您的系统方案
如果您想避免您的模型受到意外的修改,您可以通过激活锁定功能来锁定 您的模型 此时,如果需要增加或删除元件,就需要关闭锁定功能。
30
提高您使用AMESim的技巧
二阶系统
Example05.ame
R,粘性摩擦系数与阻尼比的关系:
K 刚度, M 质量
R 2 K M
63
线性分析: 基础
力学方法
Ms
Laplace变换
2
Rs K X F
传递函数
X 1 F Ms 2 Rs K
自动化领域表达方式: X 1 K with w0 F 1 2 2 M 2 s s 1 w w 0 0 通过对比:
Example04.ame 56
线性分析: FFT(快速傅里叶变换)
Example 02.ame
FFT变换图加到图 形窗口
57
线性分析: 基础
对频率作批处理运行:
• 1 Hz • 16 Hz • 30 Hz Example05.ame
*10 = +20dB -90
°
58
线性分析: 基础
59
线性分析: 基础
在线 帮助
33
图形输出功能
作图工具 (1)
将速度和位移变量拖放至AMESim 主窗口。在图形标示线上点击鼠标 右键可以修改曲线。
34
图形输出功能
作图工具 (2)
在坐标轴上点击鼠标右键 可以定义曲线坐标范围。
独立图形
35
图形输出功能
在图形输出区点击鼠标右键可以在 同一窗口中横向或纵向添加图形输 出区。将图形标示线拖放至所增加 的空白区域。
15
第一个系统: Submodels mode
复杂程度分级: 例如弹簧模块。
复杂程度增加 16
从 SUBMODEL 到 PARAMETER
从 submodel 到 parameter…
如果您是新创建一个系统, 您需要给系统取一个文件名(*.ame)才能 进入第三步: Parameter mode
线性分析
线性化 特征值 快速傅里叶变换FFT 波德图 实例 模态分析
提高您使用AMESim的技巧
因果规则 图形输出 重放模式
其他特点
曲线刷新 鼠标取值 Multi-Display facility 单位转换 求解器信息 仿真参数窗口 参数选择 HTML 报告 保存/不保存变量
快捷操作
鼠标左键: 选择 鼠标中键: 旋转* 鼠标右键: 对称
(或者Ctrl+M)
空格键重复上一次操作 *: 对于两键鼠标:Ctrl+R
14
第一个系统: Submodels mode
第二步 - Submodels
反色显示表示该图形模 块有多个数学模型可供 选择
Premier submodel : 用来为所 有反色显示的图形模块选择最简 单的数学模型。
数据采样周期:0.001秒
27
建立您的第一个仿真系统
这是获得仿真结果的最佳途径 问题 1 : 您仿真了什么 ? 问题 2 : 您是否满意仿真结果 ? 这个例子只是用到很少AMESim的功能。 让我们重新开始,使用AMESim的其它功能!
28
目录
AMESim入门
概览: 从 sketch 到 simulation AMESim 标准库 建立您的第一个仿真系统
高级特点
全局参数 共同参数 标签及别名 批处理运行
AMESet AMERun 标准接口
41
高级特点
如何修改在多个模块中 出现的一个参数?
全局参数
共同参数
42
全局参数
全局参数设置工具 (1)
为同时出现在多个模块中变量命名
Example02.ame
43
全局参数
全局参数设置工具 (2) Example02.ame
5
从 sketch 到 simulation
4 个步骤可以作出仿真的结果 !
1 – Sketch : 从不同的应用库中选取现存的图形 模块来建立系统的模型 2 – Submodels : 为每个图形模块选取数学模型 (给定合适的建模假设) 3 – Parameters : 每个图形模块需要特定的参数
Strip plots
36
图形输出功能
图形管理器
从这个弹出窗口中,您 可以看到图形窗口中的 所有曲线。您可以重新 组织(拖放功能),增加 新的函数来获得新的曲 线(增加或删除项)甚至 作出X-Y plot (例如将 时间项A0换成A1项)。
37
图形输出功能
作图工具 (3)
放大缩小工具在 主菜单下方。 保存您图形的配 置,您可以直接 从AMESim窗口 的Graph/load中 加载图形配置。
选择您需要拷贝,剪切 ,旋转或对称的区域, 点击鼠标右键或通过 Ctrl+C,Ctrl+V, 既 可 以 拷 贝 复 制 到 AMESim 的 其他模型中,也可以拷 贝 复 制 到 Word 或 Powerpoint文档中
31
提高您使用AMESim的技巧
完整的在线HTML格式帮助文档
32
提高您使用AMESim的技巧
44
共同参数
共同参数设置工具
为选定区域中的各个模块中的变量设定一个共同的值
Example03.ame 45
标签和别名
数学模型名字的显示和修改
显示
在系统上点 击鼠标右键
可以移动标签(拖放标签)
Example02.ame
别名
46
标签和别名
数学模型名字的显示和修改
在系统上点 击鼠标右键
显示或隐藏标签。
选择输出
选择仿真 参数
开始仿 真
停止仿 真
时域图形 输出
20
建立您的第一个仿真系统
21
建立您的第一个仿真系统
为了从平衡点开始动态仿真而运行系统
22
建立您的第一个仿真系统
分析类型
时域响应 线性分析
23
提高您使用AMESim的技巧
作出质量块速度曲线
把您需要作图的变量拖 放至AMESim主窗口
50
批处理运行
批处理工具 (4)
先作一个标准的 图形,然后选择 “batch plot” 输出批处理图形 。
51
目录
AMESim入门
概览: 从 sketch 到 simulation AMESim 标准库 建立您的第一个仿真系统
线性分析
线性化 特征值 快速傅里叶变换FFT 波德图 实例 模态分析
为每个数学模型设定参数 9
Simulation mode
第四步 –Simulation
运行仿真 10
AMESim® 标准库
11
AMESim® 标准库
12
建立您的第一个仿真系统
如何建立一个简单的质量弹簧系统 ?
Example02.ame
第一步 - Sketch
+ +
13
第一个系统: Sketch mode
AMESim入门培训
GlobalCrown Technology Co., Ltd.
目录
AMESim入门
概览: 从 sketch 到 simulation AMESim 标准库 建立您的第一个仿真系统
线性分析
线性化 特征值 快速傅里叶变换FFT 波德图 实例 模态分析
提高您使用AMESim的技巧
提高您使用AMESim的技巧
因果规则 图形输出 重放模式
高级特点
全局参数 共同参数 标签及别名 批处理运行
其他特点
曲线刷新 鼠标取值 Multi-Display facility 单位转换 求解器信息 仿真参数窗口 参数选择 HTML 报告 保存/不保存变量
AMESet AMERun 标准接口
为您的图形创建一个数据文件 (纯文本格式),该数据文件可 以直接被Excel或Matlab读取 。
38
图形输出功能
通过右键功能来修改作图区以及文字的属性。
39
回放模式
所选变量的图形动画显示 回放工具
Example02.ame
40
目录
AMESim入门
概览: 从 sketch 到 simulation AMESim 标准库 建立您的第一个仿真系统
6
Sketch mode
Example01.ame
应用库
第一步 - Sketch
构建系统的方案(方案设计)
7
Submodel mode
第二步 – Submodel
为每个图形模块选择数学模型 8
Parameter mode
第三步 – Parameter
因果规则 图形输出 重放模式
其他特点
曲线刷新 鼠标取值 Multi-Display facility 单位转换 求解器信息 仿真参数窗口 参数选择 HTML 报告 保存/不保存变量
高级特点
全局参数 共同参数 标签及别名 批处理运行
AMESet AMERun 标准接口
2
概览: 从 sketch 到 simulation
如何启动AMESim ?
AMESim 已经被设置 成为Windows的一个环 境变量。这就意味着您 可以使用Windows的命 令行来启动AMESim。 另一种可能性,就是 设置一个快捷方式,双 击该快捷方式启动 AMESim。
打开一个现 存的模型文 件或新建一 个模型文件
线性分析
线性化 特征值 快速傅里叶变换FFT 波德图 实例 模态分析
提高您使用AMESim的技巧
因果规则 图形输出 重放模式
其他特点
曲线刷新 鼠标取值 Multi-Display facility 单位转换 求解器信息 仿真参数窗口 参数选择 HTML 报告 保存/不保存变量
Example01.ame
47
批处理运行
批处理工具 (1)
拖动您需要分析的参数并放置在Batch control parameter set up窗口
Example02.ame
48
批处理运行
批处理工具 (2)
在两个界限之 间自动变化
用户自定义数据
49
批处理运行
批处理工具 (3)
+
在run parameter窗口选择 “batch run” 选项,然后仿真 。(注意: simulation run 窗口 的提示与正常运行的提示不同 。
52
线性分析
分析方式
时域分析
线性分析
53
线性分析
力学方法
Laplace变换
Ms
2
Rs K X F
传递函数
X 1 F Ms 2 Rs K
或 状态方程
54
线性分析: 线性化
通过线性化,AMESim 计算A,B,C,和D矩阵
系统可以写成:
为每次线性化选择时刻
55
线性分析: 特征值
3
从 sketch 到 simulation
AMESim 图形用户界面 (GUI) Windows 浏览器:
应用库
4
从 sketch 到 simulation
Path list … 用 AMESim 的 Options 菜单中的 Path list 命令来改变,增加或删除需要在 AMESim主窗口显示的应用库。
波德图 布莱克-尼科尔斯图
建立Xout/Xin的传递函数
60
线性分析: 基础
一阶环节 H ( s) : 1 s 交接频率 wc= 1/Tau 斜率 - 20 dB/decade 相频 - 90°
1
² H ( s ) 二阶环节: ² 2 z s s ²
斜率: - 40 dB/decade 相频 - 180°
61
线性分析: 基础
一阶系统
Example 06.ame 交接频率 (-3db)
wc 2 f c
时域响应:
1
t X (t ) X 0 1 e
62
线性分析: 基础
Z = 0.01 Z = 0.05 Z= 0.15 Z>1 Z = 0.01 Z = 0.05 Z= 0.15 Z>1
Example02.ame
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建立您的第一个仿真系统
质量块速度图
将您所需要作图的变量拖 放至AMESim主窗口
25
第一个系统: SIMULATION mode
第四步 - Simulation
改成1秒
改成0.001秒
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第一个系统: SIMULATION mode
仿真时间:10 秒 数据采样周期:0.1秒 仿真时间:1 秒
17
第一个系统: PARAMETER mode
第三步 - Parameters
设置参数
左键点击 Example02.ame
18
第一个系统: PARAMETER mode
第三步 - Parameters
状态变量的初始 条件
19
第一个系统: SIMULATION mode
第四步 - Simulation
高级特点
全局参数 共同参数 标签及别名 批处理运行
AMESet AMERun 标准接口
29
提高您使用AMESim的技巧
保护您的系统方案
如果您想避免您的模型受到意外的修改,您可以通过激活锁定功能来锁定 您的模型 此时,如果需要增加或删除元件,就需要关闭锁定功能。
30
提高您使用AMESim的技巧
二阶系统
Example05.ame
R,粘性摩擦系数与阻尼比的关系:
K 刚度, M 质量
R 2 K M
63
线性分析: 基础
力学方法
Ms
Laplace变换
2
Rs K X F
传递函数
X 1 F Ms 2 Rs K
自动化领域表达方式: X 1 K with w0 F 1 2 2 M 2 s s 1 w w 0 0 通过对比:
Example04.ame 56
线性分析: FFT(快速傅里叶变换)
Example 02.ame
FFT变换图加到图 形窗口
57
线性分析: 基础
对频率作批处理运行:
• 1 Hz • 16 Hz • 30 Hz Example05.ame
*10 = +20dB -90
°
58
线性分析: 基础
59
线性分析: 基础
在线 帮助
33
图形输出功能
作图工具 (1)
将速度和位移变量拖放至AMESim 主窗口。在图形标示线上点击鼠标 右键可以修改曲线。
34
图形输出功能
作图工具 (2)
在坐标轴上点击鼠标右键 可以定义曲线坐标范围。
独立图形
35
图形输出功能
在图形输出区点击鼠标右键可以在 同一窗口中横向或纵向添加图形输 出区。将图形标示线拖放至所增加 的空白区域。
15
第一个系统: Submodels mode
复杂程度分级: 例如弹簧模块。
复杂程度增加 16
从 SUBMODEL 到 PARAMETER
从 submodel 到 parameter…
如果您是新创建一个系统, 您需要给系统取一个文件名(*.ame)才能 进入第三步: Parameter mode
线性分析
线性化 特征值 快速傅里叶变换FFT 波德图 实例 模态分析
提高您使用AMESim的技巧
因果规则 图形输出 重放模式
其他特点
曲线刷新 鼠标取值 Multi-Display facility 单位转换 求解器信息 仿真参数窗口 参数选择 HTML 报告 保存/不保存变量
快捷操作
鼠标左键: 选择 鼠标中键: 旋转* 鼠标右键: 对称
(或者Ctrl+M)
空格键重复上一次操作 *: 对于两键鼠标:Ctrl+R
14
第一个系统: Submodels mode
第二步 - Submodels
反色显示表示该图形模 块有多个数学模型可供 选择
Premier submodel : 用来为所 有反色显示的图形模块选择最简 单的数学模型。
数据采样周期:0.001秒
27
建立您的第一个仿真系统
这是获得仿真结果的最佳途径 问题 1 : 您仿真了什么 ? 问题 2 : 您是否满意仿真结果 ? 这个例子只是用到很少AMESim的功能。 让我们重新开始,使用AMESim的其它功能!
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目录
AMESim入门
概览: 从 sketch 到 simulation AMESim 标准库 建立您的第一个仿真系统
高级特点
全局参数 共同参数 标签及别名 批处理运行
AMESet AMERun 标准接口
41
高级特点
如何修改在多个模块中 出现的一个参数?
全局参数
共同参数
42
全局参数
全局参数设置工具 (1)
为同时出现在多个模块中变量命名
Example02.ame
43
全局参数
全局参数设置工具 (2) Example02.ame
5
从 sketch 到 simulation
4 个步骤可以作出仿真的结果 !
1 – Sketch : 从不同的应用库中选取现存的图形 模块来建立系统的模型 2 – Submodels : 为每个图形模块选取数学模型 (给定合适的建模假设) 3 – Parameters : 每个图形模块需要特定的参数
Strip plots
36
图形输出功能
图形管理器
从这个弹出窗口中,您 可以看到图形窗口中的 所有曲线。您可以重新 组织(拖放功能),增加 新的函数来获得新的曲 线(增加或删除项)甚至 作出X-Y plot (例如将 时间项A0换成A1项)。
37
图形输出功能
作图工具 (3)
放大缩小工具在 主菜单下方。 保存您图形的配 置,您可以直接 从AMESim窗口 的Graph/load中 加载图形配置。
选择您需要拷贝,剪切 ,旋转或对称的区域, 点击鼠标右键或通过 Ctrl+C,Ctrl+V, 既 可 以 拷 贝 复 制 到 AMESim 的 其他模型中,也可以拷 贝 复 制 到 Word 或 Powerpoint文档中
31
提高您使用AMESim的技巧
完整的在线HTML格式帮助文档
32
提高您使用AMESim的技巧
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共同参数
共同参数设置工具
为选定区域中的各个模块中的变量设定一个共同的值
Example03.ame 45
标签和别名
数学模型名字的显示和修改
显示
在系统上点 击鼠标右键
可以移动标签(拖放标签)
Example02.ame
别名
46
标签和别名
数学模型名字的显示和修改
在系统上点 击鼠标右键
显示或隐藏标签。
选择输出
选择仿真 参数
开始仿 真
停止仿 真
时域图形 输出
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建立您的第一个仿真系统
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建立您的第一个仿真系统
为了从平衡点开始动态仿真而运行系统
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建立您的第一个仿真系统
分析类型
时域响应 线性分析
23
提高您使用AMESim的技巧
作出质量块速度曲线
把您需要作图的变量拖 放至AMESim主窗口
50
批处理运行
批处理工具 (4)
先作一个标准的 图形,然后选择 “batch plot” 输出批处理图形 。
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目录
AMESim入门
概览: 从 sketch 到 simulation AMESim 标准库 建立您的第一个仿真系统
线性分析
线性化 特征值 快速傅里叶变换FFT 波德图 实例 模态分析
为每个数学模型设定参数 9
Simulation mode
第四步 –Simulation
运行仿真 10
AMESim® 标准库
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AMESim® 标准库
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建立您的第一个仿真系统
如何建立一个简单的质量弹簧系统 ?
Example02.ame
第一步 - Sketch
+ +
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第一个系统: Sketch mode
AMESim入门培训
GlobalCrown Technology Co., Ltd.
目录
AMESim入门
概览: 从 sketch 到 simulation AMESim 标准库 建立您的第一个仿真系统
线性分析
线性化 特征值 快速傅里叶变换FFT 波德图 实例 模态分析
提高您使用AMESim的技巧
提高您使用AMESim的技巧
因果规则 图形输出 重放模式
高级特点
全局参数 共同参数 标签及别名 批处理运行
其他特点
曲线刷新 鼠标取值 Multi-Display facility 单位转换 求解器信息 仿真参数窗口 参数选择 HTML 报告 保存/不保存变量
AMESet AMERun 标准接口
为您的图形创建一个数据文件 (纯文本格式),该数据文件可 以直接被Excel或Matlab读取 。
38
图形输出功能
通过右键功能来修改作图区以及文字的属性。
39
回放模式
所选变量的图形动画显示 回放工具
Example02.ame
40
目录
AMESim入门
概览: 从 sketch 到 simulation AMESim 标准库 建立您的第一个仿真系统