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申请/专利权人：华南理工大学;中国特种飞行器研究所

摘要：本发明公开了一种基于ADAMS与MATLAB的平流层飞艇变质量升空过程的联合仿真方法，包括：S1，在CATIA软件中建立平流层飞艇的各个部件的几何模型，将各部件几何模型分类并分别保存为stp文件；S2，对平流层飞艇各部件几何模型装配成整体模型，并且定义材料属性；S3，利用MATLAB建立平流层飞艇的热力学耦合模型并进行热力解耦，得到平流层飞艇升空段的质量变化曲线和各物理场的时程曲线；S4，基于质量变化曲线开发ADAMS的CONSUB变质量子程序；本发明采用了MATLAB与ADAMS联合仿真技术，可在任意时间段内进行仿真数据的传递，解决了直接使用ADAMS仿真无法考虑热力学因素的问题，又能实现飞艇上升姿态的可视化调节。

主权项：1.一种基于ADAMS与MATLAB的平流层飞艇变质量升空过程的联合仿真方法，应用于平流层飞艇变质量升空过程，其特征在于，包括：S1，在CATIA软件中建立平流层飞艇的各个部件的几何模型，将各部件几何模型分类并分别保存为stp文件；S2，用ADAMS打开各个部件的stp文件，对平流层飞艇各部件几何模型装配成整体模型，并且定义材料属性；S3，利用MATLAB建立平流层飞艇的热力学耦合模型并进行热力解耦，得到平流层飞艇升空段的质量变化曲线和各物理场的时程曲线，物理场包括力场；步骤S3包括：在MATLAB中根据平流层飞艇上升过程的动力学和运动学规律建立飞艇整体升空的六自由度的动力学模型；根据平流层飞艇在升空过程中引起的热量变化，建立飞艇升空段的热力学模型；对平流层飞艇的动力学模型和热力学模型进行时域离散化；时域离散化后的动力学模型和热力学模型进行解耦，得到平流层飞艇的在上升段的各物理场的时程曲线；S4，基于质量变化曲线开发ADAMS的CONSUB变质量子程序；步骤S4包括：基于C语言利用visualstudio编写可读取升空过程中飞艇质量变化数据及可控制仿真过程的ADAMS用户子程序CONSUB；利用IntelvisualFortran对所编写的子程序进行编译然后放至ADAMS的动态链接库中；将质量变化曲线数据链接到ADAMS开发的CONSUB子程序中；在ADMAS中设置唤起子程序的命令并向子程序传递参数，选用脚本仿真的形式开始仿真；S5，在ADAMS中施加MATLAB中得到的力场，并利用CONSUB变质量子程序实现平流层飞艇的变质量升空过程的仿真，获得平流层飞艇整体升空段的动态响应效果；步骤S5包括：将步骤S3解耦求得的飞艇上升段的力场时程曲线，转化成在飞艇模型上的力和力矩，并调用CONSUB用户子程序实现飞艇变质量的功能，仿真后获得飞艇的加速度和角加速度曲线；将加速度和角加速度曲线转化成对应的六自由度驱动荷载，重新作用在固定质量的飞艇上，重新开始动力学仿真；根据再次仿真得到的飞艇上升段速度、角度、高度的时程曲线，观察平流层飞艇上升段的动态响应和姿态变化。

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百度查询： 华南理工大学 中国特种飞行器研究所 基于ADAMS与MATLAB的平流层飞艇变质量升空过程的联合仿真方法