Dymola 邏輯控制模擬系統
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Dymola (Dynamic Modeling Lab 動態建模實驗室),是基於公開Modelica系統建模語言的集成建模和模擬環境,更是達梭系統探討系統工程模擬的重要軟體。這種多領域建模和模擬的能力使您可以為任何能用微分方程或代數方程描述的元件實現建模和模擬。

Modelica是一種開源,物件導向,基於方程式的系統建模語言。描述物件包括 機械,電氣,電子,液壓,熱傳導,控制,電力驅動,工廠過程等等。

Dymola除了免費開源的模組,本身也包含非常多付費專業模組,像是機器手臂庫、飛行套件庫、冷凍空調庫等等。同時也跟Modelon、DLR等知名公司研發許多專業付費的強大模組,來應付各行各業的需求。

使用者介面

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前處理

Dymola透過拖拉功能可以將專業模組進行編輯和組合,完成對模型的所有設定。如果擅長編寫程式的話,也可以使用程式語言的介面,直接對進行Modelica程式語言撰寫,也提供了Python相關的API可以讓使用者非常容易上手。

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後處理

後處理可呈現結果diagram或3D動畫,透過多重圖表清楚歸納分析結果,並將系列設變結果同步進行比較。

求解器

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Solver

Dymola求解器將模型資料轉換為一組非線性微分代數方程(Differential-algebraic equations, DAE),需要搭配一套C++編譯器軟體(可使用免費的Visual Studio Community)。並有別於其他軟體,可以進行原始數學符號的運算,讓使用者直觀表達正確的數學式。

因為強大且高效能的運算,能解決代數迴圈以及因限制而降低的自由度,讓使用者在進行虛實整合模擬(HILS)時,有更高的效能。

專業模型庫

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Modelica標準模型庫

此標準模型庫包括基本元件:電氣、旋轉和運動機構、熱傳元件、連續與離散輸入/輸出區塊。

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汽車領域相關模組

汽車應用歸屬三大主要類別。發動機和驅動機構使用 Vehicle System Modeling and Analysis (VeSyMA)、VeSyMA Engines 和 VeSyMA Powertrain 庫進行建模。開放式 Modelica 語言的靈活性特別適用於使用 Battery、Brushless DC Drives
和 Electrified Powertrains 庫對混合動力或替代傳動系統進行建模。模態實體或柔性軸通過 Flexible Bodies 庫提供。

詳細的汽車行為和用戶定義路面的處理通過 VeSyMA Suspensions 庫進行建模,它還允許對駕駛員在環應用進行即時模擬。
發動機和電池冷卻由 Cooling 庫提供支援,它可與 Thermal Systems 和 HVAC 庫結合使用。Human Comfort 和 Fluid Dynamics 庫增加了乘員舒適性模型,可執行完整的汽車熱學建模。Fluid Power 和 Pneumatic Systems 庫以及 Modelica Standard 庫中提供了執行機構和控制器元件。

採用分層結構的開源 Modelica 模型為多種汽車配置提供了前所未見的靈活性,同時可重複利用常見元件。

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航空與國防相關模組

大量庫提供了對飛機熱流體系統進行建模的功能,涵蓋從燃油系統到環境控制。通過使用 Thermal Systems 庫,可以對各種熱流體系統進行建模。Human Comfort 庫提供了附加的乘客舒適性模型,適用於機艙熱學建模。

Flight Dynamics 庫允許對各類飛機和無人機的飛行動力學特性進行快速建模、模擬和分析。飛行控制傳動機構和其他子系統使用 Fluid Power、Brushless DC Drives和Electrified Powertrains 庫。來自有限元模型的柔性梁和模態實體通過 Flexible Bodies庫進行管理。

Electric Power Systems 庫支援對飛機電氣系統進行建模,包括生成、轉換和控制高頻交流電系統。

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能源、加工與公共事業相關模組

對環境影響的要求前所未有的嚴格,推動著物理和控制系統建模朝著更詳細的方向發展。Industrial Process Simulation 庫用於對紙張和紙漿+蒸汽網路進行建模。在工廠中應用這款工具可帶來諸多好處,例如正確地設計改建工廠和新工廠、控制器調諧和優化以及縮短試執行時間。

ClaRa Plus庫有助於高級聯合迴圈發電廠等物件的模擬。

Heat, Ventilation and Air Conditioning (HVAC)庫允許您選擇正確的系統控制策略,並在建築物設計流程的早期避免代價高昂的 HVAC 系統設計錯誤,從而儘量降低建築物 HVAC 運營的成本。Human Comfort 庫提供了一種集成方法,可對人員在建築物或車輛內的熱學舒適性進行模擬。

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工業設備相關模組

所有類型的工業設備都可以使用 Modelica Standard 庫中的機械庫,包括 3D 多實體系統。其他選項包括從有限元模型生成的柔性梁和模態實體。傳動機構和控制系統使用 Fluid Power, Pneumatic Systems, Brushless DC Drives 和 Electrified Powertrains 庫進行建模。工業機械的熱學屬性可使用 Thermal Systems and Cooling 庫輕鬆進行建模。

CO-SIMULATION

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Functional Mockup Interface

FMI 允許使用任何建模工具來生成表示動態系統模型的 C 代碼或二進位碼,隨後可將它們無縫集成到其他建模和模擬環境中。Dymola 支援以所有格式導入和匯出功能模型單元,並且完全符合FMI規範。

將 FMU 導入 Dymola 之後,可以推動在Modelica模型中集成使用其他工具創建的控制器或子系統,同時增加了處理代數回路和模型因果關係的高級功能。

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Simulink的FMI工具

達梭系統提供的工具可完全支援在 Simulink 中匯出和導入 FMU。該工具包可免費使用,無需任何許可金鑰;Dymola 客戶可享受支援和維護。
• 完全的 FMI 匯出和導入支持。
• FMI 版本1.0和2.0、模型交換和協同模擬。
• MATLAB/Simulink R2010a — R2016b(32 位和 64 位)。
• 用於從 Simulink 中匯出 FMU 的 Simulink Coder Target。
• 用於將 FMU 導入並嵌入到 Simulink 模型的 Simulink FMU塊。

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原生Simulink支持

除了FMI之外,Dymola還支援匯出S函數塊,以直接集成到Simulink環境。該工具鏈與dSPACE等HILS平臺完全相容。

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硬體在環 (HIL)

Dymola 可以為 HILS 平臺生成高效代碼,例如 dSPACE 和 Concurrent。此外,原始程式碼生成還允許用戶為可用於編譯 C 代碼模型的任何環境設置工具鏈。

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Python、Java和JavaScript

Dymola可以輕鬆接合常用腳本編寫環境(例如Python和Java),從而允許實現常見任務的靈活腳本編寫。可以設置參數,還可以通過提供的實用程式庫來讀取模擬結果。可以採用各種格式來匯出資料,包括Excel的CSV格式和HDF5。