Modelica：多领域统一建模语言与高效仿真平台

多领域统一建模语言Modelica及其仿真平台是针对现代复杂产品体系结构中日益增长的需求而发展起来的一种创新技术。Modelica作为一种通用的、跨学科的建模语言，允许工程师以统一的形式构建包括机械、电气、流体、热力学、生物学和控制等多领域元素的复杂物理系统模型。这种语言的优势在于它能够简化设计过程，提高效率，尤其是在处理机电一体化系统时，传统的单领域建模仿真已经无法满足需求。 本文由田永利、颜云辉和张子骞三位作者共同提出，他们来自东北大学机械工程与自动化学院，他们在文章中介绍了一个基于Modelica的新型建模仿真平台。这个平台不仅支持并行计算和分布式并行计算，以提升仿真速度，还采用了共享内存技术和HLA/RTI（High-Level Architecture Reference Infrastructure）协议，实现了与其他仿真软件的无缝协同工作，从而实现在不同领域间的无缝建模和仿真。 作者们强调，虽然各专业领域已经有了成熟的建模工具，但缺乏一种通用的方法来处理包含多个物理域的复杂机电系统。传统的接口式方法依赖于专有的商业软件接口，限制了其研究潜力。相比之下，HLA和仿真网格技术虽然在分布式协同仿真实现上有所突破，但在处理涉及多学科交互的复杂问题上仍存在局限。 Modelica语言的发展和该仿真平台的构建，代表了多领域物理系统建模仿真领域的前沿进展，为Modelica的广泛应用提供了坚实的基础。本文的关键点包括多领域建模、Modelica语言的使用、并行计算技术的应用以及协同仿真的实现。通过这些技术，研究者们正在推动复杂机电产品设计的革新，使得工程师们能够更高效地设计和验证复杂的系统性能，降低成本和开发周期。因此，理解和掌握Modelica及其仿真平台对于推动现代工业界的技术进步具有重要意义。