基于Modelica/Dymola的微谐振器建模与仿真

针对MEMS的多领域耦合和系统级的快速建模与仿真要求,提出研究关于微型梳状静电谐振器建模与仿真方法.为提高系统的稳定性,减少误差,采用了基于Modelica/Dymola的非因果关系建模方法及流程,以梳状谐振器机电耦合模型的自然形式方程为基础,以Modelica语言建立非因果关系的仿真模型,借助于Dymola平台对振子的位移/速度曲线进行仿真.仿真结果与理论验证相符,表明Modelica具有建模过程简单、建模速度快和仿真精度高等优点,适合于MEMS多领域建模与仿真研究.     

基于SABER平台的MEMS系统级模型研究

多端口组件网络方法是一种新的系统级统一建模方法,通过该方法形成的多端口三维组建库可以实现MEMS器件的快速设计与仿真.利用该方法,在SABER仿真平台上搭建了MEMS固态引信核心子系统的系统级行为模型,并进行了一系列的仿真分析,包括小信号频域仿真,时域仿真.以及灵敏度仿真,其结果接近于有限元分析结果.采用多端口组件网络方法进行MEMS器件的设计可以满足设计要求,保证精度,提高设计效率.     

基于笛卡尔方法的多体系统Modelica表示

针对Modelica多体建模过程较为繁琐、创建模型不够直观的问题,在研究多体系统由物理模型到数学模型再到Modelica表示的完整映射过程的基础上,采用笛卡尔方法,以多体动力学建模软件InteDyna为建模前端,在多领域物理系统建模仿真工具MWorks中实现多体系统三维可视化建模与仿真.双摆实例表明该方法有效.     

基于Modelica的虚拟远程实验室

为了弥补传统实验教学模式的不足,介绍一种使用新型的、面向对象的多领域统一建模语言Modelica进行建模及仿真的电工电子虚拟远程实验室,并详述了其架构及远程实验的操作流程。构建两个子系统——模电实验系统及吹摆控制实验系统。通过调用Modelica标准模型库,实现了模电实验系统的建模;根据模块化建模的思想,对吹摆控制实验系统进行系统分解,利用Modelica编写每个模块的仿真模型,建立了可扩展的系统模型库,并基于该模型库实现了吹摆系统的构建。将两个子系统放在虚拟实验平台上仿真,仿真结果符合理论推算。     

支持Modelica模型的半物理仿真系统设计及关键技术

针对当前基于MATLAB/SIMULINK的半物理仿真（Hardware in Loop Simulation,HILS）系统中不支持多领域建模、联合仿真模型转换过程复杂且存在误差等问题,提出基于Modelica和建模仿真软件MWorks进行HILS的方法,分析其所涉及的建模方法、实时仿真接口和代码生成等关键技术,并以此为基础构建支持Modelica模型的HILS.以前起落架转向系统和起落架收放系统为应用实例,建立HILS平台,对该方法进行验证.仿真结果表明该方法可行,结果可信度高.     

支持网络建模和仿真的Modelica模型管理框架

针对基于Modelica的多领域仿真模型组织方式不能支持模型的网络化共享控制及网络环境下在线建模仿真的问题,提出一种支持网络环境下建模与仿真的Modelica模型管理框架。首先分析了现有Modelica模型组织方式在支持网络多用户模式下的模型共享及建模仿真方面的问题,然后提出了基于数据库与文件仓相结合解决方案,既支持Modelica知识模型的网络共享,又支持网络环境在线建模与仿真。最后基于该模型管理框架开发实现基于网络的多领域统一建模仿真平台。     

MEMS的设计方法与系统模拟

随着MEMS产业重点从单个的MEMS器件向MEMS系统产品的转移 ,MEMS系统级模拟变得日益重要 .文中主要介绍了MEMS系统的一些结构化、标准化的设计方法以及MEMS系统建模与模拟的分级 ,重点阐述了MEMS器件级与系统级模拟之间的桥梁———宏模型的建立及系统级模拟的实现。最后介绍了微加速度计系统模拟的一个例子     

一种基于Modelica语言的混合系统DEVS模型架构

Modelica语言采用微分方程描述系统,此外它还具备面向对象编程语言的特性,因此它不仅适用于连续系统的建模,还支持离散系统的模型架构。因此,可以将Modelica作为一种混合系统的建模语言。提出了一个Modelica语言描述的DEVS（Discrete E Vent System specification离散事件系统规范）模型架构,并通过对模型的编译过程产生C＋＋代码,获取了同时描述连续系统和离散系统建模的能力。最后给出了用Modelica语言描述的一个飞机导航控制连续一离散仿真系统的例子。     

基于Modelica的泵车臂架系统多领域耦合动力学建模与仿真

主要介绍一种基于 Modelica 语言的泵车臂架系统多领域耦合动力学仿真建模方法. 泵车臂架系统是典型的机械、液压、控制等多领域耦合系统,在其频繁的启动、制动过程中,变幅机构和液压元件均承受着强烈的冲击和振动. 传统的单一领域动力学建模方法很难全面反映泵车臂架系统的整体动力学性能,然而通过几种仿真工具进行联合仿真的方法亦难免存在建模效率、仿真速度等方面的问题. 针对以上不足,以某型泵车为研究对象,提供一种基于多领域统一建模语言 Modelica 的机械、液压及控制等多场耦合的泵车臂架系统动力学建模方法,并对其工作过程进行了动态仿真. 该模型具有模块化、层次化、规范化和参数化,以及仿真模型互操作性和重用性强的特点.     

MEMS降阶宏模型仿真平台研究

随着MEMS系统级设计成为研究的热点,MEMS系统级CAD的开发日益重要.论文介绍了一种基于降阶宏模型MEMS系统级仿真平台,通过有限元方法提取MEMS器件几何物理数据.建立MEMS器件有限元模型.利用Krylov子空间算法缩聚自由度建立宏模型,通过系统级仿真平台对此进行系统级仿真. 整个流程通过VC++编译器调用ANSYS、嵌入封装的算法动态链接库、集成SIMULINK系统仿真器完成.并用双端固支梁实例对所有模块加以验证,仿真结果准确,计算效率较高.     

基于Modelica的多领域建模与联合仿真

为实现多领域建模仿真环境与其他仿真环境的联合仿真,提出基于Modelica多领域建模的联合仿真方案.该方案基于Modelica多领域模型的连接机制,通过Modelica模型与Simulink模块的转换机理,实现在S-Function联合仿真框架下的联合仿真.基于Modelica的多领域物理系统建模仿真工具MWorks与...     

Modeling and optimization of manufacturing process performance using Modelica graphical representation and process analytics formalism

This paper concerns the development of a design methodology and its demonstration through a prototype system for performance modeling and optimization of manufacturing processes. The design methodology uses a Modelica simulation tool serving as the graphical user interface for manufacturing domain users such as process engineers to formulate their problems. The Process Analytics Formalism, developed at the National Institute of Standards and Technology, serves as a bridge between the Modelica classes and a commercial optimization solver. The prototype system includes (1) manufacturing model components’ libraries created by using Modelica and the Process Analytics Formalism, and (2) a translator of the Modelica classes to Process Analytics Formalism, which are then compiled to mathematical programming models and solved using an optimization solver. This paper provides an experiment toward the goal of enabling manufacturing users to intuitively formulate process performance models, solve problems using optimization-based methods, and automatically get actionable recommendations.     

Using a Discrete-Event System Specifications (DEVS) for designing a Modelica compiler

We introduce a new architecture for the design of a tool for modeling and simulation of continuous and hybrid systems. The environment includes a compiler based on Modelica, a modular and a causal standard specification language for physical systems modeling (the tool supports models composed using certain component classes defined in the Modelica Standard Library, and the instantiation, parameterization and connection of these MSL components are described using a subset of Modelica). Models are defined in Modelica and are translated into DEVS models. DEVS theory (originally defined for modeling and simulation of discrete event systems) was extended in order to permit defining these of models. The different steps in the compiling process are show, including how to model these dynamic systems under the discrete event abstraction, including examples of model simulation with their execution results.     

基于Modelica的虚拟电工电子网络实验室设计

为方便学生通过互联网进行电类课程实验,设计一种基于Modelica的虚拟电工电子网络实验室iEEVL。该实验平台利用Modelica进行多课程的统一建模,涵盖电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、微电子器件、单片机原理、数字信号处理原理与技术等课程。仿真结果表明,该平台具有较好的可扩展性,用户可以通过建立新的Modelica模型进行实验。