第4章 ADAMS软件基本算法 本章主要介绍ADAMS 软件的基本算法，包括ADAMS 建模中的一些基本概念、运动学分析算法、动力学分析算法、静力学分析及线性化分析算法以及ADAMS 软件积分器介绍。通过本章的学习可以对ADAMS 软件的基本算法有较深入的了解，为今后合理选择积分器进行仿真分析提供理论基础，为更好地使用ADAMS 打下良好的理论基础。 4.1 ADAMS建模基础 ADAMS 利用带拉格朗日乘子的第一类拉格朗日方程导出――最大数量坐标的微分－代数方程（ DAE）。 它选取系统内每个刚体质心在惯性参考系中的三个直角坐标和确定刚体方位的三个欧拉角作为笛卡尔广义坐标，用带乘子的拉格朗日第一类方程处理具有多余坐标的完整约束系统或非完整约束系统，导出以笛卡尔广义坐标为变量的动力学方程。 4.1.1 参考标架 在计算系统中构件的速度和加速度时，需要指定参考标架，作为该构件速度和加速度的参考坐标系。在机械系统的运动分析过程中，有两种类型的参考标架——地面参考标架和构件参考标架。地面参考标架是一个惯性参考系，它固定在一个“绝对静止”的空间中。通过地面参考标架建立机械系统的“绝对静止”参考体系，属于地面标架上的任何一点的速度和加速度均为零。对于大多数问题，可以将地球近似为惯性参考标架，虽然地球是绕着太阳旋转而且地球还有自转。对于每一个刚性体都有一个与之固定的参考标架，称为构件参考标架，刚性体上的各点相对于该构件参考标架是静止的。 4.1.2 坐标系的选择 机械系统的坐标系广泛采用直角坐标系，常用的笛卡尔坐标系就是一个采用右手规则的直角坐标系。运动学和动力学的所有矢量均可以用沿3 个单位坐标矢量的分量来表示。坐标系可以固定在一个参考标架上，也可以相对于参考框架而运动。合理地设置坐标系可以简化机械系统的运动分析。在机械系统运动分析过程中，经常使用3 种坐标系： （ 1）地面坐标系（Grou nd Coordinate Sy stem）。地面坐标系又称为静坐标系，是固定在地面标架上的坐标系。ADAMS 中，所有构件的位置、方向和速度都用地面坐标系表示。 （ 2） 局部构件参考坐标系（ Local Part Reference Frame， LPRF）。 这个坐标系固定在构件上并随构件运动。每个构件都有一个局部构件参考坐标系，可以通过确定局部构件参考坐标系在地面坐标系的位置和方向，来确定一个构件的位置和方向。在ADAMS 中，局部构件参考坐标系缺省与地面坐标系重合。 （ 3）标架坐标系（Marker...
