Modelica语言及其多领域统一建模与仿真机理

详细介绍了Modelica语言及其主要特点,系统地阐述了Modelica语言的多领域统一建模与仿真原理,分析了Modelica语言适合于复杂系统建模的内在原因,探讨了基于Modelica语言的复杂产品建模方法,综述了基于Modelica语言的建模仿真工具研究现状,总结了采用Modelica语言进行多领域统一建模的优势。     

基于Modelica的直线电机控制系统建模与仿真研究

Modelica是一种新型建模语言,采用代数微分方程对机电领域组件和耦合关系进行统一描述,适合于机电产品的建模与仿真。应用Modelica研究直线电机控制系统性能是一种新方法。在建立直线电机控制系统数学模型的基础上,展示了系统、电/机转换部件Modelica模型的建立过程。对系统进行图形化和语言化建模,实现了基于开源平台OpenModelica的模型仿真及结果输出;与基于Simulink的系统模型仿真进行对比,结果基本一致。     

基于Modelica的流体点胶过程仿真技术研究

Modelica是为解决复杂物理系统建模与仿真问题而提出的一种统一建模语言,目前尚未发展出一般性的偏微分方程建模方法。流体点胶则是一种微量流体精确成型技术,需要对流体流动过程进行建模。在Modelica语言的框架下,实现了点胶过程中的流体流动过程建模仿真。实现方法采用了Legendre多项式为基函数,通过对过程方程的谱方法近似求解得到,具有物理上准确、数学上简洁的特点,为Modelica语言在分布式参数系统仿真领域的应用提供了一种新的解决思路。     

复杂陈述式仿真模型的指标分析

基于方程的面向对象建模语言使用微分代数方程描述系统构件的物理现象和行为。采用此类语言的物理系统建模经常产生高指标DAE问题。众所周知,高指标问题是困扰DAE系统数值求解的一大难题。针对复杂大系统建模产生的DAE系统的指标问题进行了研究,提出了先分解后约简的指标分析策略,并给出了相应算法。采用基于二叉树的符号微分方法实现了方程求导。文中策略及算法已在多领域物理系统建模与仿真平台MWorks中实现。     

基于Modelica语言的多领域模型仿真优化研究

在分析多领域物理系统仿真优化特点的基础上,研究了Mode1ica模型仿真优化的关键问题:基于模型的编译信息实现多实例、多目标启发式仿真优化建模;并利用Modelica语言的结构化注解特征实现仿真优化模型的混合表达;在自主研发的多领域统一建模与仿真平台MWorks下实现了多领域仿真优化流程和若干优化算法.最后以F14战机简易模型的控制参数优化为例验证以上方法的有效性.     

基于EELG理论与Dymola环境的多学科系统集成仿真

多学科系统的设计与开发,要求跨能量域的统一建模与仿真。基于传统Linear Graph建模方法,提出适合多学科统一建模的EELG(Extensible Elementary Linear Graph)理论,可以很好解决包括多体动力学分析在内的多学科系统集成仿真,最终求得DAEs形式的方程组,联立这些方程后求得多能量域系统动态性能的数值解。结合软件工程中模块化与面向对象技术,将Linear Graph封装成可扩展的单元线性图,使得组件模型具有多态性、可重用性和可扩展性。最后,基于EELG技术,运用面向对象的仿真语言Modelica构建不同学科的标准组件库,并在Dymola软件平台运行仿真,正确的输出结果表明该方法是可行的。     

基于MODELICA的采摘机械手运动控制建模

多领域物理系统建模的Modelica语言适合求解常微分方程和微分代数方程,但对多变量函数的偏微分方程和分布式参数求解困难.针对水果采摘机械手运动控制的多变量函数和非线性的复杂不确定问题,采用基于Modelica的虚拟设计方法,提出用Laplace变换把多变量函数的偏微分方程转换成传递函数的算法,给出了机电运动控制的数学模型和耦合关系,设计机器人的本体结构模型,构建了机械手的DriveLib模型库.最后以机械手的单轴控制为例进行仿真,验证了模型的有效性,为机械手设计提供了理论依据.     

基于Modelica语言的反作用飞轮多领域建模与仿真

反作用飞轮是三轴稳定小卫星高精度姿态控制系统的首选执行机构。针对反作用飞轮多领域耦合特性及其高置信度数值仿真问题,探索了基于Modelica语言实现反作用飞轮多领域建模与仿真的可行性。在反作用飞轮控制领域、电气领域、力学领域等不同领域数学模型的基础上,采用Modelica搭建了相应的反作用飞轮多领域仿真模型,并在设定工况下对其动态特性进行了数值仿真分析,得到了飞轮系统的多领域耦合特性。该仿真模型实现了飞轮系统不同领域模型之间的无缝集成和数据交换,能够有效分析各领域间的耦合特性。     

基于Modelica的ABS电磁阀多领域建模仿真分析

首先对ABS电磁阀的电控机理做了分析,介绍了Modelica语言多领域统一建模语言的优越性,并在ABS电磁阀的原理基础上,采用Modelica统一建模语言,建立了ABS电磁阀的气动、机械、电路、磁场的多领域模型.通过实验测试与计算机仿真的对比,确定了模型的准确性,同时分析了ABS电磁阀相关参数对其特性的影响,为ABS电磁阀的设计和ABS控制气压制动系统性能分析提供依据.     

基于排队模型的联锁逻辑仿真模型研究

基于构件的仿真与建模方法来源于面向对象,该方法采用层次化、模块化、标准化的思想来分析系统.与面向对象的方法相比,基于构件的仿真与建模分析的粒度较大,可重用性更好.根据联锁系统的特点,针对联锁系统中联锁逻辑的实时仿真与建模问题,提出一种基于面向对象和构件的仿真与建模方法,并设计了基于离散时间队列的仿真算法,建立了一个联锁逻辑仿真的基本模型并给出了实现的方法.     

The 12th International Conference on Service Systems and Service Management ICSSSM'15

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THE 8~(th) INTERNATIONAL CONGRESS ON INDUSTRIAL AND APPLIED MATHEMATICS

正August 10-14,2015Beijing,ChinaThe International Congress on Industrial and Applied Mathematics(ICIAM)is the premier international congress in the field of applied mathematics held every four years under the auspices of the International Council for Industrial and Applied Mathematics.From August 10 to 14,2015,mathematicians,scientists     

2014 List of Referees

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《Journal of Systems Science and Systems Engineering》Contents of Volume 23,2014

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TSINGHUA UNIVERSITY,Beijing, China

正AF:Any Field The School of Economics and Management at Tsinghua University(Tsinghua SEM)invites applications for faculty positions at all levels(Assistant Professor,Associate Professor and Full Professor)in any fields of business administration and management.Tsinghua SEM is the only school     

Enterprise resource planning implementation decision & optimization models

To study the uncertain optimization problems on implementation schedule, time-cost trade-off and quality in enterprise resource planning (ERP) implementation, combined with program evaluation and review technique (PERT), some optimization models are proposed, which include the implementation schedule model, the timecost trade-off model, the quality model, and the implementation time-cost-quality synthetic optimization model. A PERT-embedded genetic algorithm (GA) based on stochastic simulation technique is introduced to the optimization models solution. Finally, an example is presented to show that the models and algorithm are reasonable and effective, which can offer a reliable quantitative decision method for ERP implementation.