诊断Modelica模型关键技术的研究

发布时间：2017-11-01 22:23

  本文关键词：诊断Modelica模型关键技术的研究

  更多相关文章： 模型诊断 多领域建模 Modelica 平衡模型 单位检查与推导

【摘要】：随着计算机技术的飞速发展和建模仿真在现代工业工程中的广泛应用，，基于Modelica语言的多领域统一建模技术在工程建模仿真方面取得了快速的发展和长足的进步，这也大大推动了建模仿真技术在现代工程领域中的进步和创新。然而当航天、航空、机器人等高新技术产业飞速发展，科学探索逐渐深入的同时，迫使众多设备和装置规模日趋扩大，复杂性迅速增加，导致对系统进行建模的复杂度、难度也随之增加，故而建模和维护所需的人力、物力、财力的成本也随之增加。因此，对模型的可靠性、可维护性的需求越来越大。就此问题，本文基于多领域建模语言Modelica，以探索实现更加完善的模型诊断机制为目的，围绕Modelcia模型的可靠性约束，针对多领域模型编译过程中若干关键机制进行深入研究，本文所做的研究工作如下： 首先，详细分析了模型诊断的要素以及其基本流程。通过该基本流程以及Modelica语言规范对Modelica模型的若干约束和限制方法，归纳了基于Modelica的模型诊断流程。同时，阐述了与Modelica模型可靠性约束相关的两个关键机制——平衡模型机制和单位检查与推导机制，并将这些关键机制应用于模型诊断流程。 其次，围绕模型诊断技术平衡模型机制进行了深入研究。通过对Modelica规范的深入剖析，对规范中的约束和限制进行了分析，提出一套较为完善的平衡模型的约束条件和验证方法。并通过示例阐述了其平衡模型的验证方法。 再次，围绕模型诊断技术单位检查与推导机制进行了深入研究。从单位对于物理模型的意义出发，基于国际制单位中的单位运算规则，实现了对Modelica单位表达式的解析和运算。并设计实现了单位检查与推导在模型诊断流程中的逻辑验证算法。 最后，将平衡模型机制和单位检查与推导机制应用于多领域统一建模仿真平台MWorks上，通过模型诊断的方式，使MWorks在模型可靠性方面得以提升。
【关键词】：模型诊断 多领域建模 Modelica 平衡模型 单位检查与推导
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH165.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-13
• 1.1 课题来源9
• 1.2 研究目的和意义9
• 1.3 研究现状与背景9-12
• 1.4 研究内容及本文组织结构12-13
• 2 Modelica 与模型诊断技术13-22
• 2.1 概述13
• 2.2 基于 Modelica 的模型诊断技术研究13-19
• 2.3 关键诊断机制19-21
• 2.4 小结21-22
• 3 模型诊断中的平衡模型检查22-32
• 3.1 概述22
• 3.2 局部模型方程变量计数22-27
• 3.3 平衡模型分析27-31
• 3.4 小结31-32
• 4 单位检查与推导的研究与实现32-51
• 4.1 概述32
• 4.2 Modelica 中的物理量单位32-36
• 4.3 单位解析36-40
• 4.4 单位运算40-43
• 4.5 基于表达式树的单位检查与推导的实现43-50
• 4.6 小结50-51
• 5 总结与展望51-53
• 5.1 总结51-52
• 5.2 展望52-53
• 致谢53-54
• 参考文献54-58
• 附录 攻读硕士学位期间发表的论文58

【参考文献】

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本文编号：1128800