Modelica语言在复杂机械系统建模平台MWorks中的应用研究

"基于Modelica语言的复杂机械系统统一建模平台研究 (2006年) - 吴义忠, 吴民峰, 陈立平" 本文主要探讨了使用Modelica语言构建复杂机械系统统一建模平台MWorks的关键技术。Modelica是一种高级的、声明式的建模语言，特别适合于多学科系统的建模与仿真，它允许用户以抽象的方式描述物理系统，无需关注底层的数值求解细节。 首先，研究团队深入分析了Modelica模型的描述方式和Modelica标准库（MSL）的结构。MSL是Modelica语言的基础库，包含了各种物理域的预定义组件，如流体动力学、电气、热力学等，使得用户能够快速构建复杂的模型。在此基础上，他们设计了一个基于Modelica语言的可视化建模系统框架，旨在提供一个直观易用的界面，帮助用户构建和理解复杂的机械系统模型。 其次，为了提高可视化建模的速度，研究者提出了一种基于有向无环图（DAG）的MSL内存存储模式。这种模式优化了模型的内存管理和数据结构，减少了建模过程中的计算复杂性，从而提升了模型的构建效率。 此外，针对模型的编辑与查看需求，他们还开发了一种基于实体句子匹配的快速图文切换算法。这种算法能够迅速地在文本表示和图形表示之间切换，使用户能够在理解和修改模型的逻辑结构与查看其图形化表示之间无缝切换，提高工作效率。 进一步，为了解决文本编辑和图形编辑环境的恢复操作问题，研究团队设计了一种基于句子的线性二叉树结构。这种数据结构确保了文本和图形环境的一致性和可恢复性，允许用户在编辑过程中进行撤销/重做操作，而不会丢失模型的完整性。 最后，文章通过一个具体的MWorks系统建模实例，展示了这些关键技术的实际应用，证明了所提出方法的有效性和实用性。这个例子可能包括从模型的创建、修改到仿真和结果分析的全过程，以展示MWorks平台在复杂机械系统建模中的优势。 关键词：复杂机械系统；Modelica语言；可视化建模；有向图 通过这项研究，作者们为使用Modelica语言进行复杂机械系统建模提供了一套高效的方法论，为工程技术人员提供了强大的工具，有助于推动机械工程领域建模和仿真的发展。