摘要：系统仿真是辅助系统设计的一种重要手段,如何将系统设计与系统仿真有机结合,从而支持设计工作的高效开展,是一项重要的研究课题.针对这一问题,基于系统工程标准建模语言SysML和多领域仿真建模语言modelica提出一套系统层设计与仿真集成方法.首先基于元对象机制分析和比较了SysML和modelica的元模型;然后以modelica元模型为基准,构造了面向modelica的SysML扩展包M-Design;最后依据扩展的SysML和modelica元模型定义了二者之间的映射规则,从而实现SysML设计模型向modelica仿真模型的自动转换.以储水池系统为例,展示了复杂机电系统的设计和仿真的集成过程.

摘要：作动机构是保证冲压空气涡轮(ram air turbine,RAT)系统正常启动和工作的关键,为提高RAT系统作动机构的可靠性,提出一种基于多领域统一建模语言modelica的RAT作动机构仿真建模及设计参数优化方法.基于实际使用案例建立故障树,明确导致作动机构主要故障模式的组件;采用modelica语言对RAT作动机构进行仿真建模,对比实际使用情况,验证模型正确性,模型误差约为3.78%;针对相关组件的设计参数对作动机构展开时间和末端速度的敏感性分析,得出主要影响参数;为避免液压油压力过大造成泄漏,在满足作动机构展开时间及末端展开速度约束的前提下,以确定液压油峰值压力最小时的设计参数为目标,仿真得到最优参数设计值.研究成果可为中国RAT正向设计提供参考.

摘要：为验证热管型辐射散热器的设计,并评估其性能是否满足工程应用指标要求,本文建立了辐射散热器集流环模型、热管热阻网络模型、赝芯伪热传导模型、翅片和辐射单元模型,采用modelica基于MWORKS平台开发了辐射散热器仿真程序,对两段式热管型辐射散热器的不同分流方案进行了仿真计算。研究结果表明,辐射散热仿真程序能够对不同热管型辐射散热器设计方案进行较为合理的计算。因此,本研究中使用的模型和建模方法能够用于辐射散热器设计和优化分析。

摘要：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。

摘要：modelica是一种大型复杂系统建模的开源式面向对象语言,由瑞典的非盈利组织modelica协会开发。本文对modelica语言用于超临界二氧化碳布雷顿循环系统热力学特性仿真进行了探索。基于压缩机、透平、回热器和冷却器等关键设备的机理关系式,开发了基于modelica语言的超临界二氧化碳模型库,基于可视化界面拖拽式建模构建了单级回热循环系统仿真模型,基于modelica语言构建的平台Mworks的求解器进行了稳态求解。通过与SCTRAN/CO_(2)计算结果对比,验证了modelica模型的可靠性和modelica语言用于超临界二氧化碳布雷顿循环系统热力学特性仿真的可行性,分析了单级回热循环的瞬态特性。

摘要：结合国际仿真技术的最新进展,探索研究了基于modelica的核反应堆热工水力系统先进仿真技术,开展了基于modelica的两相热工水力特性模型架构,建立了从底层的基本控制方程模型到顶层的系统模型的层次化架构图,并通过对热工水力系统常见的管内两相流进行modelica建模仿真,论证了模型架构的可行性。研究表明,基于modelica的层次化建模技术,可以极简地提取核反应堆系统及设备在两相热工水力方向的共性基类,即基础级模型;采用多级继承的方式,仅需对基础级模型进行参数配置和关联组合,就可形成针对特定对象的modelica设备模型,进而通过组合封装或拖拽式建模,形成组件模型或系统模型;与传统软件Relap5对比,基于modelica构建的模型仿真计算结果与其基本重合,但建模方式规范高效且灵活开放,是一种非常适用于复杂物理系统协同仿真的技术方向。

摘要：本文针对因ROV在水下作业过程中的非线性及耦合运动特性而导致采用传统Simulink建模方法效率低下的问题,将modelica语言应用于ROV力学系统建模过程中,提出了一种通用的、面向对象的水下航行器运动建模方法。简要介绍了modelica语言的特性和优点,应用其面向对象的建模思想构建仿真框架,将ROV力学系统按受力性质进行分析、分类与模块功能划分,定义共用、可重用的底层运动学与力学连接器作为模块间交互接口,实现各模块由数学模型到仿真模型转化。在顶层模型中通过组件实例化整合各模块,应用组件连接机制,创建完整的ROV力学系统。选取工况对其运动特性进行仿真,分析仿真结果,以验证建模方法便捷性和正确性。

摘要：针对电液伺服阀这一典型机械、电子、磁场、液压与控制耦合的复杂系统,考虑其多领域、多层次化的特点,应用多领域建模仿真语言modelica对电液伺服阀进行建模仿真。不同于传统的电液伺服阀控制框图建模分析方法,modelica语言的非因果性与面向对象性,使得该方法具有强可读性,强可用性,便于修改等特点,克服了传统方法不能从底层元件反映伺服阀特性、考虑因果性、不易修改与重用的缺点。仿真结果显示,该方法可以反映电液伺服阀的动态特性,同时可以方便地通过参数修正对电液伺服阀进行优化设计,为电液伺服工程技术人员提供了电液伺服阀设计的更为高效便捷的手段。

摘要：现代机电液系统的开发需要有多领域建模与仿真的支持,modelica正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。介绍了基于modelica/Dymola的多领域建模与仿真平台,并通过实例说明了modelica对现代机电液系统设计可能提供的支持。

摘要：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。