资源描述：
《履带行走机构ADAMS仿真的求解器选择.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、4.1履带行走机构ADAMS仿真的求解器选择在ADAMS软件中,动力学仿真参数设置主要包括仿真输出步长和求解器的参数设置。仿真输出步长的参数设置主要通过仿真时间和步数来确定。求解器的参数如图4-1所示,包括积分器的选择(Integrator)、积分格式的选择(Formulation)、校正器设置(Corrector)、误差设置(Error)、积分最大步长设置(Hmax)、最小步长设置(Hmin)、初始步长设置(Hinit)、校正误差修改设置(Adaptivity)、插值设置(Interpolate)、积分器最高阶设置(Kmax)、校正迭
2、代最高次数设置(Maxit)。其中,积分器可以选择GSTIFF、WSTIFF、CONSTANT_BDF、ABAM和RKF45等,积分格式有I3、SI2、SI1。图4-1积分器默认设置对话框Fig.4-1Dialogboxofintegratorsetting对于各个积分器都有其各自的特点，比如Gstiff对于平滑问题的求解非常有效,而且速度较快，但是频繁的步长变化可能会造成系统不稳定；WSTIFF积分器在积分过程中当步长或者积分阶数改变时,能使系统保持稳定,但计算效率不如GSTIFF；CONSTANT_BDF可以解决GSTIFF失败的问
3、题,位移速度求解精度高,但是它没有GSTIFF、WSTIFF计算快,并且积分最大步长设置(Hmax)太大时其计算结果不准确,太小速度又太慢。同样，不同的积分格式有不同的特点，如默认格式I3对位移的计算较精确，当积分步长变小,雅克比矩阵不能保持稳定,会出现奇异,积分易发散,并且积分过程不能监控速度和约束反力,对速度、加速度和约束反力的计算精度差一些；而SI2积分格式中考虑了速度约束方程,控制了拉氏乘子的误差、速度误差,可以得出速度、加速度的精确解，当步长较小时,雅克比矩阵仍能保持稳定,并且小步长不会产生奇异或病态,从而增加了校正器在小步长
4、时的稳定性，其缺陷是速度比I3格式慢，驱动约束为速度时,输入必须可微、光滑,否则会产生加速度无穷大,导致积分失败，位移驱动的约束输入不能是变量的函数,速度、加速度输入可以,而I3格式下驱动输入都可以是变量的函数,从而给仿真带来不便；SI1积分格式中考虑了速度约束方程,并引入了拉氏乘子的导数而使方程降阶,从而控制拉氏乘子和速度误差,使得仿真结果很精确，雅克比矩阵在步长很小的时候也能保持稳定,能得到速度、加速度较为精确解,可以控制所有的状态变量如位移、速度,其计算精度比SI2高，其缺点就是对摩擦、接触的模型很敏感。由以上求解器和积分格式的分
5、析可以看出,在使用ADAMS进行多体动力学仿真时,应该根据具体的模型进行不同的选择,才能获得最佳的仿真结果。经过实践证明，在履带行走机构仿真分析中应用Gstiff求解器运算速度快，且较准确。Gstiff求解器为刚性稳定算法，采用多步、变阶(最高价为6)、变步长、固定系数算法。可直接求解DAE方程。在预估中采用泰勒级数，而且其系数是假设步长不变而得到的固定系数，因而当步长改变时会产生误差。其优点是计算速度快，位移精度高，I3格式时速度、加速度会产生误差，但可以通过控制最大步长来控制求解中步长的变化，从而提高精度使仿真运行在定步长状态。当步
6、长小时，Jacobian矩阵是步长倒数的函数会变成病态从而导致奇异，SI2及SI1积分格式时，Jacobian矩阵步长很小时仍能保持稳定。因此本次课题应用Gstiff求解器和SI2格式，校正器设置(Corrector)为Modified,将精度Error改为0.1就可以满足当前系统的要求。
