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。     

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。     

约束机械系统自动建模公式化矩阵组装方法

针对约束机械系统的运动方程组系数矩阵的组装，推导出适合于计算机自动建模所有矩阵组装公式，提出了分块贡献法，并将其转化为算法，应用于开发的约束机械系统动力学分析原型系统中。     

约束机械系统动力学的一类完全解耦方法

针对约束机械系统动力学分析所要处理的微分－代数方程组,先将其转化为基于隐式线性多步法的超定微分－代数方程组形式,然后采用一种微分流形的“投影”技术消除超定性,再对变化后的微分－代数方程组按照位置,速度,加速度的顺序进行解耦,化为线性方且的求解序列,从而得到一类完全解耦算法,算法可用于处理刚性问题,无需预估式,具有较高的效率,算例证明了该算法的有效性。     

Modelica模型的相容初始化

基于Modelica语言建立的仿真模型可以映射为一个微分代数方程系统。求解微分代数方程系统需要为其设定初始值。简要介绍了Modelica语言,讨论了Modelica模型初始条件的设定方式,给出了隐含约束的获取方法,以及初始条件的相容性判定方法和相容初始值求解策略。给出实例表明了方法的有效性。     

多领域仿真模型分治求解策略

提出了一种分治求解策略,即在仿真模型规模分解基础上建立耦合块依赖图和序列表,对各耦合块建立相应的求解块,通过遍历耦合块序列表并调用相应求解块,可获得仿真模型的数值解.考虑到参数变动下的重复仿真,对耦合块依赖图进行分层处理,生成对应于变动参数集的变动子图;通过施加虚根节点将变动子图转化成最小求解树结构.因此,对变动参数集的不同参数值进行重复仿真只需层次遍历最小求解树,再调用相应求解块即可.该方法可大幅度提高复杂模型的多次仿真求解效率,特别适用于后续的模型实验和参数优化.