Modelica多領域物理系統(tǒng)建模入門與提高
定 價:58 元
叢書名:飛機設計技術叢書
- 作者:(美)邁克爾·M.蒂勒
- 出版時間:2017/5/1
- ISBN:9787516512098
- 出 版 社:中航出版?zhèn)髅?/span>
- 中圖法分類:O4-39
- 頁碼:262
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16K
Modelica是一種開放的、面向?qū)ο蟮囊苑匠虨榛A的語言,它可以方便地實現(xiàn)包括機械、電子、電力、液壓、熱、控制及面向過程的子系統(tǒng)等物理系統(tǒng)的建模與仿真,利用計算機來進行跨領域、跨學科物理系統(tǒng)的性能分析。本書重點描述使用Modelica語言進行物理系統(tǒng)建模與仿真的方法
本書是Modelica語言學習的入門級讀本。本書淺顯易懂地介紹了Modelica語言本身所涉及的內(nèi)容,結(jié)合語言的功能介紹了Modelica在化學、生物、機械、電氣等不同物理領域的建模方法;同時結(jié)合實際介紹了Modelica語言的具體應用。
從伊利諾伊大學機械工程專業(yè)。1995獲得博士學位。他在福特公司動力總成研究部工作。他的工作重點是對發(fā)動機和傳動系統(tǒng)的建模。獲得8項專利。Tiller博士離開福特2005加入一家工程咨詢公司,作為2010研發(fā)副總裁研發(fā)emmeskay建模。2011,加入總部在巴黎達索系統(tǒng)MES成為PLM系統(tǒng)的全球市場營銷總監(jiān)。2012年,他開始了自己的公司,xogeny,幫助企業(yè)加速他們的基于模型的系統(tǒng)工程過程的咨詢工具的開發(fā)。自1999以來,Tiller博士參與了面向?qū)ο蟮慕UZ言Modelica研發(fā),是Modelica協(xié)會董事會成員。
第一部分 Modelica語言
第1章 簡介
1.1什么是Modelica
1.2Modelica能干什么
1.3建模方式
1.3.1塊圖
1.3.2非因果建模
1.3.3對建模方式的進一步說明
1.4Modelica標準庫
1.5基本術語
1.6小結(jié)
第2章 微分方程
2.1引言
2.2微分方程
2.2.1單擺的運動方程
2.2.2單擺的Modelica模型
2.3物理量的類型
2.3.1RLC的本構(gòu)方程
2.3.2RLC的Modelica模型
2.4模型注釋
2.4.1液壓系統(tǒng)的本構(gòu)方程
2.4.2液壓系統(tǒng)的Modelica模型
2.5Modelica語言基礎
2.5.1模型
2.5.2變量、參數(shù)和常量
2.5.3表達式
2.5.4方程式
2.5.5運算符
2.5.6屬性
2.5.7物理類型
2.6練習
第3章 建立和連接組件
3.1概念
3.2連接器
3.3建立連接器及組件
3.3.1基于方程的方法
3.3.2基于組件的方法
3.3.3標準電氣組件
3.4定義塊
3.4.1基于方程的方法
3.4.2基于組件的方法
3.4.3標準塊圖組件
3.5MSL中的旋轉(zhuǎn)組件
3.5.1連接器
3.5.2特殊模型
3.5.3連接針
3.5.4單一旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)
3.5.5創(chuàng)建更復雜的系統(tǒng)
3.6語言基礎
3.6.1連接
3.6.2限定符
3.6.3更改默認參數(shù)值
3.6.4定義塊
3.6.5發(fā)現(xiàn)和利用組件模型
3.7小結(jié)
3.8練習
第4章 組件重用
4.1概念
4.2公共代碼開發(fā)
4.2.1識別和定義公共代碼
4.2.2使用公共代碼定義模型
4.3構(gòu)建可重用的塊
4.3.1建立控制器模型
4.3.2傳遞信息
4.3.3小結(jié)
4.4允許替換的組件
4.4.1通用控制器接口
4.4.2特定控制器模型
4.4.3使用可替換組件
4.4.4小結(jié)
4.5其他可替換的實體
4.6對靈活性的限制
4.7其他注意事項
4.7.1參數(shù)
4.7.2通用性
4.7.3注釋
4.8語言基礎
4.8.1模型的擴展
4.8.2簡短定義
4.8.3子類型
4.8.4partial定義
4.8.5創(chuàng)建可替換的模型元素
4.8.6final類型組件
4.9練習
第5章 函數(shù)
5.1概念
5.2簡介
5.2.1數(shù)組
5.2.2函數(shù)的魯棒性
5.2.3函數(shù)主體部分
5.2.4函數(shù)的調(diào)用
5.3插值函數(shù)
5.3.1說明
5.3.2使用for循環(huán)
5.3.3具名自變量
5.4多重返回值
5.5自變量records
5.5.1創(chuàng)建record
5.5.2record中的變量
5.6使用外部子程序
5.6.1外部子程序
5.6.2相關說明
5.6.3調(diào)用外部子程序
5.7Modelica語言基礎
5.7.1自變量
5.7.2局部變量
5.7.3運算法則
5.7.4分支語句
5.7.5循環(huán)語句
5.7.6調(diào)用函數(shù)
5.7.7內(nèi)置函數(shù)
5.7.8外部子程序
5.8練習
第6章 數(shù)組
6.1概念
6.2組件數(shù)組應用示例:行星運動
6.2.1連接器
6.2.2三維空間中的物體定義
6.2.3萬有引力
6.2.4多體仿真
6.3一個簡單的一維熱傳遞示例:變量數(shù)組的使用
6.3.1控制方程
6.3.2基于方程的方法
6.3.3基于組件的方法
6.3.4標準傳熱組件
6.3.5小結(jié)
6.4在化學系統(tǒng)模型中使用數(shù)組
6.4.1背景介紹
6.4.2化學反應
6.4.3基于數(shù)學方程
6.4.4基于基本化學模型的方法
6.4.5Oregonator模型
6.5語言基礎
6.5.1信息隱藏
6.5.2數(shù)組
6.5.3循環(huán)和方程式
6.5.4高級的數(shù)組處理特征
6.5.5針對數(shù)組的內(nèi)置函數(shù)
6.6練習
第7章 混合建模
7.1概念
7.2數(shù)字電路建模
7.2.1連接器
7.2.2組件
7.2.3簡單的邏輯電路
7.2.4混合離散及其行為模擬
7.3彈球
7.4傳感器模型
7.4.1簡介
7.4.2理想情況
7.4.3采樣與保持傳感器
7.4.4量化
7.4.5周期測量傳感器
7.4.6計數(shù)傳感器
7.4.7對傳感器模型的總結(jié)
7.5語言基礎
7.5.1模型中的運算規(guī)則
7.5.2離散變量
7.5.3條件更改的反應
7.5.4混合系統(tǒng)中的內(nèi)置函數(shù)和內(nèi)置運算
7.5.5提出的問題
7.6練習
第8章 探索非線性行為
8.1概念
8.2理想二極管
8.2.1數(shù)學背景
8.2.2模型描述
8.2.3采樣電路
8.3齒間隙
8.3.1非線性彈性方法
8.3.2補償系數(shù)方法
8.3.3比對
8.3.4小結(jié)及展望
8.4熱特性
8.4.1背景
8.4.2創(chuàng)建一個熱性能模型
8.4.3非線性熱電容建模
8.4.4凝固過程仿真
8.5神經(jīng)元模型
8.5.1背景
8.5.2電路模型
8.6語言基礎
8.6.1參數(shù)化公式
8.6.2行為更改
8.6.3不連續(xù)性
8.6.4隱式方程
8.6.5理想化
8.7練習
第9章 其他內(nèi)容
9.1搜索規(guī)則
9.1.1靜態(tài)范圍
9.1.2動態(tài)作用域
9.2注釋
9.2.1圖形注釋
9.2.2文檔
第二部分有效的Modelica
第10章 多領域建模
10.1概念
10.2傳送系統(tǒng)
10.2.1機械負載
10.2.2電動機
10.2.3控制系統(tǒng)
10.2.4完整的系統(tǒng)
10.3住宅供暖系統(tǒng)
10.3.1概述
10.3.2室內(nèi)溫度
10.3.3熱爐
10.3.4溫度控制器
10.3.5完整的系統(tǒng)
10.4車輛庫
10.4.1簡單轎車包
10.4.2發(fā)動機包
10.4.3變速箱包
10.4.4底盤包
10.4.5車輛包
10.4.6應用
10.4.7結(jié)束語
10.5小結(jié)
第11章 塊圖與非因果建模的比較
11.1面向?qū)ο?br />
11.2塊圖
11.2.1問題陳述
11.2.2問題公式
11.2.3塊圖
11.2.4初始條件
11.2.5重用
11.2.6結(jié)論
11.3非因果方法
11.4小結(jié)
11.5練習
第12章 構(gòu)建庫
12.1目標
12.2分類
12.3組織結(jié)構(gòu)
12.3.1類型
12.3.2接口
12.3.3函數(shù)
12.3.4傳感器
12.3.5例子
12.3.6測試
12.3.7包的特定結(jié)構(gòu)
12.3.8包的經(jīng)典格式
12.4說明文檔
12.5最大化重用
12.5.1包括局部定義
12.5.2使模型可替代
12.5.3包的粒度
12.6最大的魯棒性
12.6.1使用聲明及限制
12.6.2確定選擇
12.6.3減少潛在的建模錯誤
12.7Modelica源代碼的存儲
12.8小結(jié)
第13章 初始條件
13.1目標
13.2數(shù)學規(guī)則
13.3使用屬性
13.4開始仿真
13.5基于分析類型的初始化
13.6小結(jié)
第14章 效能
14.1目標
14.2使用方程
14.3阻止不必要的事件
14.4時間尺度
14.5為函數(shù)提供雅可比函數(shù)
14.6選擇合適的積分程序
14.7容差
14.8變量消除
14.9小結(jié)
附錄AModelica進化史
A.1Modeliica語言編著者
A.2Modeliaca標準庫創(chuàng)建者
附錄BModelica語法
附錄CModelica標準庫: 連接器
C.1電氣
C.2塊圖
C.3直線運動
C.4旋轉(zhuǎn)運動
附錄DModelica標準庫:通用單位
D.1時間和空間
D.2周期現(xiàn)象
D.3機械系統(tǒng)
D.4熱力學
D.5電流
D.6物理化學
附錄EModelica標準庫: 常量
附錄FModelica標準庫:數(shù)學函數(shù)
F.1幾何函數(shù)
F.2反函數(shù)
F.3雙曲函數(shù)
F.4指數(shù)函數(shù)
詞匯表
參考文獻