复杂陈述式仿真模型的相容性分析

模型的相容性分析是复杂产品多领域建模面临的一个关键问题.研究了陈述式基于方程仿真模型的方程系统过约束或欠约束判定、检测与修正策略.首先,将方程系统表示为二部图,通过二部图分解判定模型的相容性,并分离出方程系统的过约束和欠约束部分.然后,通过检测、判定与缩减过程,自动判别出过约束或欠约束发生的大致范围,并给出修正方案.所提出的策略与算法能够显著地提高用户发现与排除过约束或欠约束问题的效率,已在多领域物理系统混合建模与仿真平台MWorks中实现.     

基于模型约简和GPU加速的软组织实时仿真

为了得到虚拟外科手术中人体软组织的实时变形仿真,采用了基于模态分析的模型约简方法,同时结合了GPU加速技术,实现了人体软组织的实时仿真计算,为虚拟手术提供了良好的人机交互.模型约简以有限元理论为基础,将软组织模型的动力学方程投射到约筒子空间,减少系统自由度.在实时仿真过程中,首先需在子空间中对低维动力学模型进行数值计算,然后利用GPU通用计算技术来加速重建原始空间中的形变向量.以心脏大变形实时仿真为例,验证方法的性能,实验结果表明心脏的变形仿真可以在很高的刷新率下运行.提出的模型约简和GPU加速方法,为人体软组织的变形实现了实时仿真,为虚拟手术提供了理论基础和技术支撑.     

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.     

基于Modelica的MEMS系统级多领域建模与仿真

分析了现有的MEMS系统级建模与仿真方法,讨论了运用Modelica语言进行面向对象的非因果关系建模方法,建立了基于Modelica的电容式微型静电致动器系统级模型,仿真结果证明了Modelica用于MEMS系统级多领域仿真的可行性.     

三维陈述式约束模型的自动生成

由于缺乏有效的自动生成约束模型的方法，三维变量化技术的进一步发展受到制约，通过转换边界表示和提取特征中的本质约束信息，自动生成三维陈述式约束模型，以InteSolid2.0为基础，实现了原型系统。     

Modelica模型的序列化方法

Modelica是一种基于方程的陈述式建模语言,它具有面向对象、数组化表示、连续离散混合和可重用等多种特征,基于Modelica构建的模型和模型库通常规模庞大且结构复杂。编译Modelica模型的时间开销较大。本文从Modelica模型编译的角度出发,结合现有的序列化方法,提出以模型序列化来取代模型编译的部分工作,从而达到提升Modelica模型编译效率的目的。文中实现的Modelica模型序列化技术已在多领域物理系统建模与仿真平台MWorks中进行了验证与应用。     

基于关联模式的回归测试用例约简模型

针对回归测试过程中测试需求不断变更造成的测试用例数量大、测试效率低等问题,提出一种基于关联模式的回归测试用例约简模型。该模型对模块、测试需求及测试用例三者间的关联性进行纵向分析,对测试需求间的关联关系进行横向分析并约简测试需求,进而生成并约简测试用例,实现对修改后的软件进行有效的回归测试。     

变精度粗糙集区间约简模型研究

无论基于分类质量还是基于相对正域的变精度粗糙集区间约简模型都存在多种异常,根本原因是约简过程中条件类的粒度发生变化,且分类质量、相对正域和下近似分布三者不再等价变化.为消除现有约简模型存在的约简异常,文中基于下近似分布不变重新定义了区间约简模型,并给出一种基于有序分辨矩阵的区间约简方法.最后将3种区间约简模型分别应用于Wine数据集,演示不同约简模型结果间的联系与区别.     

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...     

基于Modelica的冷水机组建模仿真

针对传统冷水机组所建模型组件不可更换、模型可调参数少、模型通用性低的问题,采用Modelica语言和面向对象的建模思想建立了冷水机组的仿真模型。在Dymola软件中先分别建立了主要部件模型,将各个部件统一整合构成了冷水机组模型,模型具备真实机械的基础制冷功能。在参照真实机械某段时间的运行工况调整参数后,得到的运行数据对比真实机械的运行数据具备一定准确性;与传统模型相比,该模型在模块化、参数动态调整区间拥有更加广泛等优势。     

A Component-Based Debugging Approach for Detecting Structural Inconsistencies in Declarative Equation Based Models

Object-oriented modeling with declarative equation based languages often unconsciously leads to structural inconsistencies. Component-based debugging is a new structural analysis approach that addresses this problem by analyzing the structure of each component in a model to separately locate faulty components. The analysis procedure is performed recursively based on the depth-first rule. It first generates fictitious equations for a component to establish a debugging environment, and then detects structural defects by using graph theoretical approaches to analyzing the structure of the system of equations resulting from the component. The proposed method can automatically locate components that cause the structural inconsistencies, and show the user detailed error messages. This information can be a great help in finding and localizing structural inconsistencies, and in some cases pinpoints them immediately.     

基于Modelica的CAN通信系统建模仿真

首先对CAN2.0B通信协议做了分析,介绍了Modelica多领域统一建模语言的优越性.并在CAN2.0B通信协议基础上,采用Modelica统一建模语言,建立了CAN总线的电路模型和时序状态模型.通过对改变双绞线长度和通信节点数两种工况进行仿真,确定了模型的可用性.同时分析了CAN总线相关参数对其通信性能的影响,为CAN通信设计和验证提供参考.     

基于Modelcia的空调半实物仿真系统的设计与实现

为进行多领域空调系统的整体性能分析,基于Modelica建立了串口通信模型和空调模型,利用自编程的信号调理电路和已建立的串口通信模型将空调模型与空调控制器进行连接,建立了空调半实物仿真系统,仿真实验结果证明了本系统的有效性。本空调半实物仿真系统为多领域系统的半实物仿真提供了一套新的解决方案,可有效提高产品研发效率,降低研发成本。     

Solving Strategy for Repetitious Simulation of Multi-domain Physical System Based on Modelica

Repetitious simulation after modifying parameters of multi-domain physical system based on Modelica often appears in model experiment and optimization design. At present, the solvers based on Modelica need calculate all the coupled blocks during every simulation run after updating parameters. Based on discussing scale decomposition methods of simulation model, subdivision solving strategy and minimum solving strategy are put forward to improve the efficiency of repetitious simulation, by which the numerical solution of the simulation model can be achieved by only calculating the solving sequence influenced by altered parameters. A simplified model of aircraft is used to demonstrate the efficiency of the strategies presented.     

基于Modelica的高炉顶压控制仿真

阐述高炉煤气余压发电技术的典型工艺流程和基本工作原理以及仿真语言Modelica的基本情况,详细介绍高炉顶压控制仿真模型的结构和仿真目的,并针对布料过程和冲压过程的干扰分别比较反馈、前馈、前馈-反馈三种控制方案的效果,针对仿真结果做出详细的分析,最后对实际工程调试提出指导性意见。     

Modelica语言的过程式建模机制研究与实现

过程式建模是仿真的重要手段。本文通过比较过程式与陈述式两种建模方式，研究了Modelica语言的过程式建模特性，提出Modelica过程式建模机制的实现方案，解决了陈述式语言环境下时过程式模型的兼容问题及过程式模型方程的生成．并在多领域统一建模与仿真平台Mwork中得到了应用。     

基于Modelica的弹道导弹三自由度仿真

基于面向对象思想在Modelica语言平台上开发了弹道导弹三自由度仿真系统。在导弹三自由度动力学模型基础上,通过系统分解、功能实现和系统搭建3个步骤建立了Modelica语言平台上的仿真模型。所建立的仿真模型充分利用了Modelica语言的优势,具有较好的通用性和灵活性。最后,将建立的Modelica仿真模型与相应的C＋语言版本仿真系统进行了对比,结果表明全弹道仿真的结果位置误差在10m以内。     

基于Modleica的操纵稳定性实时仿真方法研究

针对传统汽车操纵稳定性设计中缺少经验导致参数匹配不合理、数字仿真分析模型建立过程复杂、数字仿真模型与实时仿真验证模型不一致等问题,在汽车操纵稳定性原理分析基础上,建立了基于刚体力学理论的三自由度操纵稳定性数学模型;采用Modelica语言的陈述式建模方法建立了其数字仿真模型,简化了建模过程;通过Simu-link中Modelica模型导入接口,建立了其实时仿真模型,实现了数字仿真模型直接转换为实时仿真模型,为操纵稳定性实时仿真验证提供了技术支持,并以某型号车辆操纵稳定性分析为对象,对该方法进行了应用验证。