2015年1月10日Simplorer和Matsimulink联合仿真

ANSYSSIMPLORER学习笔记系列(五)Matlab/simulink和Simplorer联合仿真Matlab/simulink和Simplorer联合仿真的意义在于:Simplorer可以调用simulink中已经建好或者封装的模块，将电机控制与本体结合起来进行场路联合仿真。更进一步，以Simplorer为桥梁，耦合Maxwell、simulink实现瞬态协同仿真，可将电机本体与驱动电路和控制系统设计结合起来，通过联合仿真综合考虑电机驱动系统的电气和电磁性能。Sim2Sim指ANSYSSimplorer与MatlabSimulink之间的联合仿真。本文使用的分别是ANSYSSimplorer2014和MatlabR2013a版本。打开ANSYSElectromagnetics的安装路径，在cpl文件夹下的matlab文件夹中可以看到ANSYSSimplorer2014支持的联合仿真的Matlab的版本，如下图所示：图1进入到与R2013a文件夹下，会看到3个文件，见图2。其中AnsoftLinkDialog.m文件实现对另外两个文件的操作，而AnsoftSFunction函数正是实现Simulink与Simplorer数据传输的桥梁。图2在进行Sim2Sim联合仿真之前，先要将图中三个文件所在的路径加载到Matlab的扫描路径中，见图3、4。因为Matlab在运行一个函数的时候，只会在自己的扫描路径内搜索，如果不在其扫描路径内，就找不到相应的函数，因此就不会执行，这一点Matlab的通性。记住Ansoft的软件不支持中文路径和中文文件名。图3图4联合仿真过程如下：1.Simplorer中的操作（1）在ANSYSSimplorer2014中建立工程；（2）添加Simulink连接部件，见图5，弹出图6示的窗口；注意：红圈内不能选！！！图5图6（3）点击图6中所示红色圈出的按钮，添加Simulink部件的变量，输入变量名为feedback，默认值为0，选择tosimulink作为其输入变量；同理，添加simulink的输出变量PWM，界面如图7所示。输入输出端口的个数可以根据实际需要进行添加。图7（4）点击OK，即可添加图8所示的Simulink部件；图8（5）在Simplorer中建立图9所示的仿真模型；图9注：本电路为一个直流电机的控制电路。（6）添加瞬态求解器，设置求解器参数，如图10示，注意仿真时间、步长要和simulink中保持一致。图102.Simulink中的操作（1）建立connect_sim.mdl仿真文件；（2）将S-Function模块加入到文件中；（3）双击该模块，弹出图11所示的窗口，在S-functionname一栏中输入AnsoftSFunction，注意严格区分大小写；可以看出，此处输入的函数就是前面图2中对应的两个文件名；图11（4）点击OK，弹出图12所示的窗口；图12（5）勾选图12中Readlinkinformationfromfile复选框，并选择之前建立的.asmp(Simplorer)仿真文件，如图12所示；图12（6）此时将出现图13所示的对话框，双击图中红色圈出的变量a和b的左侧，实现Simulink和Simplorer的连接，如图所示；图13（7）完成图14所示的仿真模型，搭建过程中要保证各个端口的数据类型一致；图14（8）设置求解器参数，参数的设置要和Simplorer中的设置保持一致如图15所示，保存文件。图153.联合仿真运行点击Simulink中的仿真开始键，仿真开始，simulink界面和Simplorer仿真运行界面分别如图16、图17所示。图16图17特别注意：1、先在ANSYSSimplorer2014中建立工程，添加需要传递数据的变量；不要在simulink中添加变量，否则会死机。2、ANSYSSimplorer2014与simulink中步长设置一致；3、联合仿真是必须先点击simulink仿真键，才能正确运行。点击完simulink仿真键，Simplorer也同时开始仿真。仿真时必须保证两个工程文件都处于打开状态。4、输入输出必须都有，否则报错。