基于FMI的Simulink模型到Modelica模型的轉(zhuǎn)換技術(shù)研究.pdf

1、數(shù)值求解與計(jì)算機(jī)科學(xué)的高速發(fā)展，使得計(jì)算機(jī)建模與仿真已成為現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中非常重要一個(gè)環(huán)節(jié)。作為過程式建模方法的代表，Simlink已廣泛應(yīng)用于控制系統(tǒng)建模，其過程式的模型表達(dá)方式適合于信息系統(tǒng)建模，并且伴隨其工具箱的不斷擴(kuò)充開始逐漸向物理系統(tǒng)建模擴(kuò)展，已經(jīng)取得一定的應(yīng)用。但鑒于其過程式的因果建模方式，在物理系統(tǒng)建模方面存在建模過程復(fù)雜繁瑣、模型可重用性與可讀性差等問題。作為陳述式建模方法的代表，Modelica語言采用基于方程的非因

2、果建模方式，非常適合于工程物理系統(tǒng)建模，已成為工業(yè)產(chǎn)品功能樣機(jī)建模的主流方法。
　　本文針對 Simlink模型與 Modelica模型因建模方式不同而導(dǎo)致的模型無法集成問題，研究 Simulink模型到 Modelica模型的轉(zhuǎn)換技術(shù)，以實(shí)現(xiàn) Simulink模型到Modelica模型的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，達(dá)到支持模型重用的目的。論文主要研究工作包括：
　　分析了Simulink模型與Modelica模型的數(shù)學(xué)描述，基于兩者在數(shù)學(xué)本

3、質(zhì)上的一致性，闡述了模型轉(zhuǎn)換的數(shù)學(xué)原理。通過對模型計(jì)算方式的剖析，給出了模型自動(dòng)轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)途徑。先將 Simulink模型轉(zhuǎn)換為 S-Function代碼，再基于 FMI標(biāo)準(zhǔn)將 S-Function代碼封裝為FMU，然后利用Modelica函數(shù)機(jī)制，將FMU中的接口函數(shù)封裝為Modelica函數(shù)，實(shí)現(xiàn)Simulink模型到Modelica模型的轉(zhuǎn)換。針對提出的轉(zhuǎn)換方案給出了詳細(xì)的轉(zhuǎn)換流程，從Simulink模型的FMU生成，F(xiàn)MU到Mo

4、delica模型的轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方面描述了具體的模型轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)過程。通過實(shí)例模型轉(zhuǎn)換與仿真計(jì)算，驗(yàn)證了本文轉(zhuǎn)換方法的有效性。
　　本文研究并實(shí)現(xiàn)的Simlink模型到 Modelica模型轉(zhuǎn)換方法，有效地解決了Simulink模型與Modelica模型無法集成重用的問題，對于工業(yè)企業(yè)現(xiàn)有的Simlink模型在多領(lǐng)域統(tǒng)一建模仿真環(huán)境下的重用具有重要意義。本文對 Simulink模型向標(biāo)準(zhǔn)化FMU的轉(zhuǎn)換與封裝，為解決Simlink模型與支