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Amesim最早是由法國的Imagine公司開發的,Imagine公司成立于1987年,由法國里昂第一大學的Michel Lebrun博士創建,旨在控制復雜的動態系統,將液壓伺服執行機構與有限單元機械結構耦合起來。1989年完成核心的建模方法與算法的開發。20世紀90年代初,與英國巴斯大學的C. W. Richards教授合作,并于1995年推出了Amesim的第一個商業版本,當時該產品致力于流體控制系統。2007年,Imagine公司被比利時LMS國際公司全資收購,2012年,LMS公司被西門子收購。目前Amesim的最新版本為Simcenter Amesim 2020.1。
Amesim(Advanced Modeling Environment for performing Simulation of engineering systems)是一種工程系統高級建模和仿真平臺。Amesim的建模方法是基于功率鍵合圖,與鍵合圖相比,它具有直觀圖形的界面,可實現面向原理圖建模,在整個仿真過程中,仿真系統都是通過直觀的圖形界面展現出來的。
Amesim軟件中的元件都可以雙向傳遞數據,并且變量都具有物理意義。它用圖形的方式來描述系統中各設備間的聯系,能夠反映元件間的負載效應和系統中能量、功率的流動情況。該軟件中元件的一個接口可以傳遞多個變量(如圖 14?45所示),使得不同領域的模塊可以連接在一起,這樣大大簡化了模型的規模;另外,該軟件還具有多種仿真方式,如穩態仿真、動態仿真、批處理仿真、間斷連續仿真等,這可以提高系統的穩定性和保證仿真結果的精度。
Amesim采用標準的ISO圖標和簡單直觀的多端口框圖,具有豐富的模型庫(如圖 14?46所示),涵蓋了液壓、液壓管路、液壓該元件設計、液壓阻力、機械、熱流體、電氣、控制等領域,能使這些領域在統一的開發平臺上實現系統工程的建模與仿真,而成為多學科、多領域系統分析的標準環境,為用戶建立復雜的系統提供了極大的便利。
Amesim仿真模型的建立、擴充或改變都是通過圖形界面(GUI)來進行的,用戶只專注于工程項目中物理系統本身設計,不需要專門學習編程語言就可以直接進行建模和仿真分析;Amesim還提供了標準、規范的二次開發平臺,用戶還可自己編寫C或Fortran代碼進行自定義建模,并將自定義模型融入Amesim模型庫。
Amesim有4種建模方式,分別為:基于整體性能的功能模型、基于幾何結構的動態模型、基于方程的框圖模型和自定義代碼模型。
Amesim具有多種仿真運行模式,可進行動態仿真、穩態仿真、間斷連續仿真以及批處理仿真。用戶可實現動態分析、參數優化和穩態分析。Amesim提供了齊全的工具,為用戶分析和系統優化提供了極大的便利,主要包括:線性化分析工具(系統特征值的求解;Bode圖, Nichols圖, Nyquist圖;根軌跡分析),模態分析工具,頻譜分析工具(快速傅里葉轉換FFT;階次分析;頻譜圖)以及模型簡化工具。用戶可以在AMESim平臺上研究任何元件或系統的穩態和動態性能。
Amesim帶有關于算法的智能求解器,能夠根據用戶所建模型的數學特性在21種可選算法中自動選擇最佳積分算法,并根據在不同的仿真時刻的系統的特點動態地切換積分算法和調整積分步長以縮短仿真時間和提高仿真精度。
Amesim為控制、實時仿真、多體仿真、過程集成和設計優化等第三方軟件提供了廣泛的的接口,同時提供一個通用共仿真接口以連接多領域系統仿真和任何一種三維動態模型,例如計算流體動力仿真或有限元分析,這使得Amesim可以無縫地集成到數字開發過程中。主要接口包括:
腳本語言:Matlab、Python、Microsoft Visual Basic、Scilab控制:Simulink、NI System Build實時目標:dSPACE, xPC Target, RT-LAB多體仿真:Simcenter3D、LMS Virtual.Lab Motion、MSC.Adams三維建模CAD:標準CAD模型STEP(step、stp)和Parasolid(x_b、x_t)計算流體力學CFD:Ansys Fluent、Ansys CFX、Star-CCM+有限元分析FEA:FEM Configuration Tool、Nastran、Abaqus、Ansys、Flux過程綜合與設計優化:HEEDS、NOESIS Optimus、iSIGHT通用共仿真接口:Generic co-simulation interfaceModelica輸入:Modelica Platform對于系統建模仿真而言,Amesim從基礎元件設計出發,考慮了摩擦、介質的本身特性、環境溫度等非常難以建模的部分,直到組成部件和系統功能進行性能仿真和優化,并能聯合其他優秀軟件進行聯合仿真和優化,同時還可以考慮控制器在環構成閉環系統進行仿真,使得設計出的產品完全滿足實際應用環境的要求。Amesim用于多學科系統建模仿真,得到了世界各國用戶的一致認可。