【摘 要】
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精密机电系统在IC制造装备、精密加工等领域应用广泛,其设计精度要求也随着各领域的发展越来越高。由于精密机电系统的精度由结构、控制等多个领域关键组件的动态特性耦合决
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精密机电系统在IC制造装备、精密加工等领域应用广泛,其设计精度要求也随着各领域的发展越来越高。由于精密机电系统的精度由结构、控制等多个领域关键组件的动态特性耦合决定,而依靠单一的商业软件无法得到这种耦合特性,为此本课题研发了一款可用于精密机电系统多领域建模仿真分析的机电联合仿真软件。为了机电联合仿真软件能更好地融入设计单位的研发流程,无缝集成商业软件的建模功能,提高设计流程中建模效率,本文开发了能将ADAMS模型转换到机电联合仿真软件的ADAMS动力学模型接口。为了提高仿真流程中输出通道定义的效率和实现机电联合仿真软件的仿真功能,本文还开发了机电联合仿真软件的仿真模块。本文的主要工作包括以下方面:分析了机电联合仿真软件的架构和功能划分,明确了动力学模型接口和仿真模块在软件中的定位与重要性。分析了两个模块的功能需求并根据需求提出了模块设计的关键点。确定了两个模块的工作流程并根据工作流程自上而下地设计了两个模块的三层软件架构。以软件架构为指导,定义了两个模块数据层的数据结构成员变量和函数,设计了动力学模型接口逻辑层的模型信息提取和模型信息转换两个子模块以及仿真模块逻辑层的输出通道管理、仿真设置和仿真过程控制三个子模块中的算法,实现了两个模块交互层的用户界面。自下而上地完成了动力学模型接口和仿真模块的开发。利用所开发的ADAMS动力学模型接口将H型工件台的ADAMS模型导入到机电联合仿真软件中,通过对比,转换后的模型信息完整并且准确,验证了动力学模型接口功能的有效性。在机电联合仿真软件中搭建了精密机电系统模型,定义输出通道并对其进行仿真,仿真过程顺利进行并且在后处理模块中能查看到仿真结果,验证了仿真模块功能的有效性。
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