Adams概述

Adams的機電一體化功能，結合廣泛使用的Matlab有豐富的應用場景。基于FMI協議接口實現了廣泛的數據傳輸與關聯，前面對Adams生成FMU導入Matlab已有文章描述，這里對Matlab生成FMU再導入Adams的操作流程進行闡述。相對前者，后面這一流程需要一些第三方輔助功能加以實現，本文針對整個過程進行說明。

Adams模型準備

所使用的模型為Adams安裝路徑下的模型，具體為：

將上述路徑下的antenna.cmd和antenna.mdl拷貝到指定的工作路徑下，二者分別對應Adams和Matlab/Simulink的模型。

AdamsMatlab準備及FMU生成

由于Matlab/Simulink中只有FMI導入功能，并沒有現成的FMU生成功能，因此，需要一些外部輔助功能，這里以FMIkit-Simulink-3.1為例進行說明。

首先需要將FMIkit-Simulink-3.1壓縮包進行解壓，存放的位置隨意，后面通過路徑加載方式將其位置告知Matlab即可。

addpath('D:\msc_setup\matlab\fmi\FMIKit-Simulink-3.1')

上述代碼完成FMIkit的加載，然后通過FMIKit.initialize()實現對其的初始化。至此，準備工作完成。

接著，打開控制模型antenna.mdl，對其進行子系統封裝，將輸入輸出端口留好。這一步類似于Adams與Matlab傳統關聯的方式中Setio的命令功能，該命令會將用于本次聯合仿真的輸入輸出端口留好，以備后面二者關聯時使用。但是執行其之前，還是需要Adams導出M文件，并在Matlab主窗口中執行等操作。相對而言使用FMI接口就沒有這些操作，Adams中沒有輸出M文件類似的操作，Matlab中也沒有執行其它命令的操作，整體操作更加快捷高效。具體子結構的生成，對于有Matlab/Simulink使用經驗的用戶應該不是問題，可以在右鍵菜單中直接將選中模型進行子結構化，亦可以使用Simulink的子結構元件進行定義。子結構定義完成后，甚至還可以進行一些封裝的定義，使得展現更直觀等。具體如下所示：

打開模型參數設置對話框，求解器類型這里選擇固定步長，如下所示：

由于FMU模型其核心就是DLL文件，將Simulink模型轉化為動態鏈接庫，本質上是一個代碼編譯、鏈接、生成的過程，因此會需要當前計算機上有合乎要求的編譯器支持，比如VS系列版本或者其它類型編譯器等。而整個過程是通過Matlab的RTW功能或者現在叫做Code Generation功能進行實現的。通過選擇合適的目標語言編譯器的系統目標文件，這里選擇grtfmi.tlc按照特定的邏輯執行編譯過程，將生成符合要求的FMU模型文件。

在FMI項中，可以選擇將來生成的FMU中所包含的數據，如下所示中將會在FMU中具備模型圖像和sources文件夾，而binaries和.xml文件是必備的內容。

利用CMake功能，基于選定的編譯器和平臺類型，完成整個編譯過程。

最后一步，就是點擊下圖中的Build按鈕完成這個過程，生成所需的FMU文件。

Adams導入FMU及計算

完成了FMU的生成，轉入Adams中，啟動多體模型，然后利用Adams/Controls中的Import功能，將改FMU文件導入，當然，其本質是導入其中的DLL文件。具體操作如下所示：按照一般狀態方程的模式進行數據的轉化，因此，需要定義一個一般狀態方程的名稱，將來所有相關數據都在該對象之下。另外，由于沒有用Adams/Controls的輸出，所以這里的Import I/O Signals from Existing Controls Plant按鈕點擊沒有任何響應，可以直接利用下面的From Poutput/Pinput完成輸入輸出信息的關聯。最后，可以按照實際要求設定交互時間等。確認后，將會收到相關的反饋信息。

下圖中展示的是其相關物理量

上面兩圖為立柱的轉角，只不過前一圖是通過端口信號獲得，沒有單位，后一圖為直接測量立柱的角速度獲得，可以看到兩者數值上是嚴格一致的。下圖為角位移。

Adams總  結

Matlab或其它一維軟件生成的FMU導入Adams中進行聯合仿真應用，在實際工程中有豐富的應用場景，而且這種方式，由于以Adams為主展開仿真，因此，對于很多基于多體的仿真形式得以方便地實現，比如聯合仿真下的變拓撲分析，雖然我們前面有文章描述將Adams模型導入Matlab中進行變拓撲分析的方法，但是，仍舊還是直接在Adams中實現更為方便，也更適合更廣泛的用戶全體的需求。只不過對于常規軟件生成FMU看似必備的功能，而Matlab在此處還需要借助一些手段才能實現（實現方法有多種），造成了初學者甚至有一些軟件使用經驗人員的困難，為此，希望本文對大家有所幫助。