Modelica多领域物理系统建模入门与提高

图书标准信息

• 作者 [美]迈克尔·M.蒂勒 著
• 出版社 航空工业出版社
• 出版时间 2017-05
• 版次 1
• ISBN 9787516512098
• 定价 58.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 262页
• 正文语种 简体中文
• 丛书 飞机设计技术丛书

【内容简介】

　　本书是Modelica语言学习的入门级读本。本书浅显易懂地介绍了Modelica语言本身所涉及的内容，结合语言的功能介绍了Modelica在化学、生物、机械、电气等不同物理领域的建模方法；同时结合实际介绍了Modelica语言的具体应用。

 

　　本书可作为Modelica语言初学者学习和参考使用，也可作为高等院校Modelica语言教学使用。

 

【作者简介】

　　从伊利诺伊大学机械工程专业。1995获得博士学位。他在福特公司动力总成研究部工作。他的工作重点是对发动机和传动系统的建模。获得8项专利。Tiller博士离开福特2005加入一家工程咨询公司，作为2010研发副总裁研发emmeskay建模。2011，加入总部在巴黎达索系统MES成为PLM系统的全球市场营销总监。2012年，他开始了自己的公司，xogeny，帮助企业加速他们的基于模型的系统工程过程的咨询工具的开发。自1999以来，Tiller博士参与了面向对象的建模语言Modelica研发，是Modelica协会董事会成员。

【目录】

第一部分　Modelica语言

 

第1章　简介

 

1.1什么是Modelica

 

1.2Modelica能干什么

 

1.3建模方式

 

1.3.1块图

 

1.3.2非因果建模

 

1.3.3对建模方式的进一步说明

 

1.4Modelica标准库

 

1.5基本术语

 

1.6小结

 

 

 

第2章　微分方程

 

2.1引言

 

2.2微分方程

 

2.2.1单摆的运动方程

 

2.2.2单摆的Modelica模型

 

2.3物理量的类型

 

2.3.1RLC的本构方程

 

2.3.2RLC的Modelica模型

 

2.4模型注释

 

2.4.1液压系统的本构方程

 

2.4.2液压系统的Modelica模型

 

2.5Modelica语言基础

 

2.5.1模型

 

2.5.2变量、参数和常量

 

2.5.3表达式

 

2.5.4方程式

 

2.5.5运算符

 

2.5.6属性

 

2.5.7物理类型

 

2.6练习

 

 

 

第3章　建立和连接组件

 

3.1概念

 

3.2连接器

 

3.3建立连接器及组件

 

3.3.1基于方程的方法

 

3.3.2基于组件的方法

 

3.3.3标准电气组件

 

3.4定义块

 

3.4.1基于方程的方法

 

3.4.2基于组件的方法

 

3.4.3标准块图组件

 

3.5MSL中的旋转组件

 

3.5.1连接器

 

3.5.2特殊模型

 

3.5.3连接针

 

3.5.4单一旋转系统

 

3.5.5创建更复杂的系统

 

3.6语言基础

 

3.6.1连接

 

3.6.2限定符

 

3.6.3更改默认参数值

 

3.6.4定义块

 

3.6.5发现和利用组件模型

 

3.7小结

 

3.8练习

 

 

 

第4章　组件重用

 

4.1概念

 

4.2公共代码开发

 

4.2.1识别和定义公共代码

 

4.2.2使用公共代码定义模型

 

4.3构建可重用的块

 

4.3.1建立控制器模型

 

4.3.2传递信息

 

4.3.3小结

 

4.4允许替换的组件

 

4.4.1通用控制器接口

 

4.4.2特定控制器模型

 

4.4.3使用可替换组件

 

4.4.4小结

 

4.5其他可替换的实体

 

4.6对灵活性的限制

 

4.7其他注意事项

 

4.7.1参数

 

4.7.2通用性

 

4.7.3注释

 

4.8语言基础

 

4.8.1模型的扩展

 

4.8.2简短定义

 

4.8.3子类型

 

4.8.4partial定义

 

4.8.5创建可替换的模型元素

 

4.8.6final类型组件

 

4.9练习

 

 

 

第5章　函数

 

5.1概念

 

5.2简介

 

5.2.1数组

 

5.2.2函数的鲁棒性

 

5.2.3函数主体部分

 

5.2.4函数的调用

 

5.3插值函数

 

5.3.1说明

 

5.3.2使用for循环

 

5.3.3具名自变量

 

5.4多重返回值

 

5.5自变量records

 

5.5.1创建record

 

5.5.2record中的变量

 

5.6使用外部子程序

 

5.6.1外部子程序

 

5.6.2相关说明

 

5.6.3调用外部子程序

 

5.7Modelica语言基础

 

5.7.1自变量

 

5.7.2局部变量

 

5.7.3运算法则

 

5.7.4分支语句

 

5.7.5循环语句

 

5.7.6调用函数

 

5.7.7内置函数

 

5.7.8外部子程序

 

5.8练习

 

 

 

第6章　数组

 

6.1概念

 

6.2组件数组应用示例：行星运动

 

6.2.1连接器

 

6.2.2三维空间中的物体定义

 

6.2.3万有引力

 

6.2.4多体仿真

 

6.3一个简单的一维热传递示例：变量数组的使用

 

6.3.1控制方程

 

6.3.2基于方程的方法

 

6.3.3基于组件的方法

 

6.3.4标准传热组件

 

6.3.5小结

 

6.4在化学系统模型中使用数组

 

6.4.1背景介绍

 

6.4.2化学反应

 

6.4.3基于数学方程

 

6.4.4基于基本化学模型的方法

 

6.4.5Oregonator模型

 

6.5语言基础

 

6.5.1信息隐藏

 

6.5.2数组

 

6.5.3循环和方程式

 

6.5.4高级的数组处理特征

 

6.5.5针对数组的内置函数

 

6.6练习

 

 

 

第7章　混合建模

 

7.1概念

 

7.2数字电路建模

 

7.2.1连接器

 

7.2.2组件

 

7.2.3简单的逻辑电路

 

7.2.4混合离散及其行为模拟

 

7.3弹球

 

7.4传感器模型

 

7.4.1简介

 

7.4.2理想情况

 

7.4.3采样与保持传感器

 

7.4.4量化

 

7.4.5周期测量传感器

 

7.4.6计数传感器

 

7.4.7对传感器模型的总结

 

7.5语言基础

 

7.5.1模型中的运算规则

 

7.5.2离散变量

 

7.5.3条件更改的反应

 

7.5.4混合系统中的内置函数和内置运算

 

7.5.5提出的问题

 

7.6练习

 

 

 

第8章　探索非线性行为

 

8.1概念

 

8.2理想二极管

 

8.2.1数学背景

 

8.2.2模型描述

 

8.2.3采样电路

 

8.3齿间隙

 

8.3.1非线性弹性方法

 

8.3.2补偿系数方法

 

8.3.3比对

 

8.3.4小结及展望

 

8.4热特性 

 

8.4.1背景 

 

8.4.2创建一个热性能模型

 

8.4.3非线性热电容建模

 

8.4.4凝固过程仿真

 

8.5神经元模型

 

8.5.1背景 

 

8.5.2电路模型

 

8.6语言基础 

 

8.6.1参数化公式

 

8.6.2行为更改

 

8.6.3不连续性

 

8.6.4隐式方程

 

8.6.5理想化

 

8.7练习

 

 

 

第9章　其他内容

 

9.1搜索规则

 

9.1.1静态范围

 

9.1.2动态作用域

 

9.2注释

 

9.2.1图形注释

 

9.2.2文档

 

 

 

第二部分有效的Modelica

 

第10章　多领域建模

 

10.1概念

 

10.2传送系统

 

10.2.1机械负载

 

10.2.2电动机

 

10.2.3控制系统

 

10.2.4完整的系统

 

10.3住宅供暖系统

 

10.3.1概述

 

10.3.2室内温度

 

10.3.3热炉

 

10.3.4温度控制器

 

10.3.5完整的系统

 

10.4车辆库

 

10.4.1简单轿车包

 

10.4.2发动机包

 

10.4.3变速箱包

 

10.4.4底盘包

 

10.4.5车辆包

 

10.4.6应用

 

10.4.7结束语

 

10.5小结

 

 

 

第11章　块图与非因果建模的比较

 

11.1面向对象

 

11.2块图

 

11.2.1问题陈述

 

11.2.2问题公式

 

11.2.3块图

 

11.2.4初始条件

 

11.2.5重用

 

11.2.6结论

 

11.3非因果方法

 

11.4小结

 

11.5练习

 

 

 

第12章　构建库

 

12.1目标

 

12.2分类

 

12.3组织结构

 

12.3.1类型

 

12.3.2接口

 

12.3.3函数

 

12.3.4传感器

 

12.3.5例子

 

12.3.6测试

 

12.3.7包的特定结构

 

12.3.8包的经典格式

 

12.4说明文档

 

12.5最大化重用

 

12.5.1包括局部定义

 

12.5.2使模型可替代

 

12.5.3包的粒度

 

12.6最大的鲁棒性

 

12.6.1使用声明及限制

 

12.6.2确定选择

 

12.6.3减少潜在的建模错误

 

12.7Modelica源代码的存储

 

12.8小结

 

 

 

第13章　初始条件

 

13.1目标

 

13.2数学规则

 

13.3使用属性

 

13.4开始仿真

 

13.5基于分析类型的初始化

 

13.6小结

 

 

 

第14章　效能

 

14.1目标

 

14.2使用方程

 

14.3阻止不必要的事件

 

14.4时间尺度

 

14.5为函数提供雅可比函数

 

14.6选择合适的积分程序

 

14.7容差

 

14.8变量消除

 

14.9小结

 

附录AModelica进化史

 

A.1Modeliica语言编著者

 

A.2Modeliaca标准库创建者

 

附录BModelica语法

 

附录CModelica标准库: 连接器

 

C.1电气

 

C.2块图

 

C.3直线运动

 

C.4旋转运动

 

附录DModelica标准库：通用单位

 

D.1时间和空间

 

D.2周期现象

 

D.3机械系统

 

D.4热力学

 

D.5电流

 

D.6物理化学

 

附录EModelica标准库: 常量

 

附录FModelica标准库：数学函数

 

F.1几何函数

 

F.2反函数

 

F.3双曲函数

 

F.4指数函数

 

词汇表

 

参考文献