本书是Modelica语言学习的入门级读本。本书浅显易懂地介绍了Modelica语言本身所涉及的内容,结合语言的功能介绍了Modelica在化学、生物、机械、电气等不同物理领域的建模方法;同时结合实际介绍了Modelica语言的具体应用。
本书是Modelica语言学习的入门级读本。本书浅显易懂地介绍了Modelica语言本身所涉及的内容,结合语言的功能介绍了Modelica在化学、生物、机械、电气等不同物理领域的建模方法;同时结合实际介绍了Modelica语言的具体应用。
本书可作为Modelica语言初学者学习和参考使用,也可作为高等院校Modelica语言教学使用。
从伊利诺伊大学机械工程专业。1995获得博士学位。他在福特公司动力总成研究部工作。他的工作重点是对发动机和传动系统的建模。获得8项专利。Tiller博士离开福特2005加入一家工程咨询公司,作为2010研发副总裁研发emmeskay建模。2011,加入总部在巴黎达索系统MES成为PLM系统的全球市场营销总监。2012年,他开始了自己的公司,xogeny,帮助企业加速他们的基于模型的系统工程过程的咨询工具的开发。自1999以来,Tiller博士参与了面向对象的建模语言Modelica研发,是Modelica协会董事会成员。
第一部分 Modelica语言
第1章 简介
1.1什么是Modelica
1.2Modelica能干什么
1.3建模方式
1.3.1块图
1.3.2非因果建模
1.3.3对建模方式的进一步说明
1.4Modelica标准库
1.5基本术语
1.6小结
第2章 微分方程
2.1引言
2.2微分方程
2.2.1单摆的运动方程
2.2.2单摆的Modelica模型
2.3物理量的类型
2.3.1RLC的本构方程
2.3.2RLC的Modelica模型
2.4模型注释
2.4.1液压系统的本构方程
2.4.2液压系统的Modelica模型
2.5Modelica语言基础
2.5.1模型
2.5.2变量、参数和常量
2.5.3表达式
2.5.4方程式
2.5.5运算符
2.5.6属性
2.5.7物理类型
2.6练习
第3章 建立和连接组件
3.1概念
3.2连接器
3.3建立连接器及组件
3.3.1基于方程的方法
3.3.2基于组件的方法
3.3.3标准电气组件
3.4定义块
3.4.1基于方程的方法
3.4.2基于组件的方法
3.4.3标准块图组件
3.5MSL中的旋转组件
3.5.1连接器
3.5.2特殊模型
3.5.3连接针
3.5.4单一旋转系统
3.5.5创建更复杂的系统
3.6语言基础
3.6.1连接
3.6.2限定符
3.6.3更改默认参数值
3.6.4定义块
3.6.5发现和利用组件模型
3.7小结
3.8练习
第4章 组件重用
4.1概念
4.2公共代码开发
4.2.1识别和定义公共代码
4.2.2使用公共代码定义模型
4.3构建可重用的块
4.3.1建立控制器模型
4.3.2传递信息
4.3.3小结
4.4允许替换的组件
4.4.1通用控制器接口
4.4.2特定控制器模型
4.4.3使用可替换组件
4.4.4小结
4.5其他可替换的实体
4.6对灵活性的限制
4.7其他注意事项
4.7.1参数
4.7.2通用性
4.7.3注释
4.8语言基础
4.8.1模型的扩展
4.8.2简短定义
4.8.3子类型
4.8.4partial定义
4.8.5创建可替换的模型元素
4.8.6final类型组件
4.9练习
第5章 函数
5.1概念
5.2简介
5.2.1数组
5.2.2函数的鲁棒性
5.2.3函数主体部分
5.2.4函数的调用
5.3插值函数
5.3.1说明
5.3.2使用for循环
5.3.3具名自变量
5.4多重返回值
5.5自变量records
5.5.1创建record
5.5.2record中的变量
5.6使用外部子程序
5.6.1外部子程序
5.6.2相关说明
5.6.3调用外部子程序
5.7Modelica语言基础
5.7.1自变量
5.7.2局部变量
5.7.3运算法则
5.7.4分支语句
5.7.5循环语句
5.7.6调用函数
5.7.7内置函数
5.7.8外部子程序
5.8练习
第6章 数组
6.1概念
6.2组件数组应用示例:行星运动
6.2.1连接器
6.2.2三维空间中的物体定义
6.2.3万有引力
6.2.4多体仿真
6.3一个简单的一维热传递示例:变量数组的使用
6.3.1控制方程
6.3.2基于方程的方法
6.3.3基于组件的方法
6.3.4标准传热组件
6.3.5小结
6.4在化学系统模型中使用数组
6.4.1背景介绍
6.4.2化学反应
6.4.3基于数学方程
6.4.4基于基本化学模型的方法
6.4.5Oregonator模型
6.5语言基础
6.5.1信息隐藏
6.5.2数组
6.5.3循环和方程式
6.5.4高级的数组处理特征
6.5.5针对数组的内置函数
6.6练习
第7章 混合建模
7.1概念
7.2数字电路建模
7.2.1连接器
7.2.2组件
7.2.3简单的逻辑电路
7.2.4混合离散及其行为模拟
7.3弹球
7.4传感器模型
7.4.1简介
7.4.2理想情况
7.4.3采样与保持传感器
7.4.4量化
7.4.5周期测量传感器
7.4.6计数传感器
7.4.7对传感器模型的总结
7.5语言基础
7.5.1模型中的运算规则
7.5.2离散变量
7.5.3条件更改的反应
7.5.4混合系统中的内置函数和内置运算
7.5.5提出的问题
7.6练习
第8章 探索非线性行为
8.1概念
8.2理想二极管
8.2.1数学背景
8.2.2模型描述
8.2.3采样电路
8.3齿间隙
8.3.1非线性弹性方法
8.3.2补偿系数方法
8.3.3比对
8.3.4小结及展望
8.4热特性
8.4.1背景
8.4.2创建一个热性能模型
8.4.3非线性热电容建模
8.4.4凝固过程仿真
8.5神经元模型
8.5.1背景
8.5.2电路模型
8.6语言基础
8.6.1参数化公式
8.6.2行为更改
8.6.3不连续性
8.6.4隐式方程
8.6.5理想化
8.7练习
第9章 其他内容
9.1搜索规则
9.1.1静态范围
9.1.2动态作用域
9.2注释
9.2.1图形注释
9.2.2文档
第二部分有效的Modelica
第10章 多领域建模
10.1概念
10.2传送系统
10.2.1机械负载
10.2.2电动机
10.2.3控制系统
10.2.4完整的系统
10.3住宅供暖系统
10.3.1概述
10.3.2室内温度
10.3.3热炉
10.3.4温度控制器
10.3.5完整的系统
10.4车辆库
10.4.1简单轿车包
10.4.2发动机包
10.4.3变速箱包
10.4.4底盘包
10.4.5车辆包
10.4.6应用
10.4.7结束语
10.5小结
第11章 块图与非因果建模的比较
11.1面向对象
11.2块图
11.2.1问题陈述
11.2.2问题公式
11.2.3块图
11.2.4初始条件
11.2.5重用
11.2.6结论
11.3非因果方法
11.4小结
11.5练习
第12章 构建库
12.1目标
12.2分类
12.3组织结构
12.3.1类型
12.3.2接口
12.3.3函数
12.3.4传感器
12.3.5例子
12.3.6测试
12.3.7包的特定结构
12.3.8包的经典格式
12.4说明文档
12.5最大化重用
12.5.1包括局部定义
12.5.2使模型可替代
12.5.3包的粒度
12.6最大的鲁棒性
12.6.1使用声明及限制
12.6.2确定选择
12.6.3减少潜在的建模错误
12.7Modelica源代码的存储
12.8小结
第13章 初始条件
13.1目标
13.2数学规则
13.3使用属性
13.4开始仿真
13.5基于分析类型的初始化
13.6小结
第14章 效能
14.1目标
14.2使用方程
14.3阻止不必要的事件
14.4时间尺度
14.5为函数提供雅可比函数
14.6选择合适的积分程序
14.7容差
14.8变量消除
14.9小结
附录AModelica进化史
A.1Modeliica语言编著者
A.2Modeliaca标准库创建者
附录BModelica语法
附录CModelica标准库: 连接器
C.1电气
C.2块图
C.3直线运动
C.4旋转运动
附录DModelica标准库:通用单位
D.1时间和空间
D.2周期现象
D.3机械系统
D.4热力学
D.5电流
D.6物理化学
附录EModelica标准库: 常量
附录FModelica标准库:数学函数
F.1几何函数
F.2反函数
F.3双曲函数
F.4指数函数
词汇表
参考文献
《Modelica多领域物理系统建模入门与提高》这本书,对于像我这样,既有一定工程背景,又渴望深入掌握先进建模技术的工程师来说,简直是久旱逢甘霖。我一直在关注着Modelica在工程仿真领域的应用,它所展现出的强大能力,以及在跨领域建模方面的独特优势,让我深感其重要性。然而,要真正从“入门”到“提高”,系统性地掌握这项技术,却始终缺乏一本全面而权威的中文著作。这本书的出现,恰好填补了这一空白。我最看重的是它能否真正做到“入门”,能够从最基础的概念讲起,例如Modelica的声明式建模思想,为何它能够如此有效地处理微分代数方程,以及如何通过组件化的方式来构建模块化的模型。我希望作者能够用生动形象的语言,配合丰富的图解和简单易懂的实例,让我能够快速掌握Modelica的基本语法和核心思想,并能独立构建一些简单的模型。而在“提高”方面,我期待它能够更进一步,带领我深入Modelica建模的精髓。例如,它是否会讲解如何设计和管理大型、复杂的模型库,如何进行模型的验证和确认,以及如何利用Modelica进行高级仿真分析,如参数优化、灵敏度分析和容错设计。更令我感到兴奋的是“多领域”的结合,我希望这本书能提供一些关于如何有效地集成不同物理领域模型,例如机械、电气、热、流体等,并进行协同仿真的具体策略和技巧,这对于我目前正在进行的一个复杂工业自动化项目,将提供极其宝贵的指导。
评分《Modelica多领域物理系统建模入门与提高》这本书,它的名字本身就传递出一种“全面”与“深入”的信号,让我这位对Modelica语言充满好奇的初学者,对接下来的学习之旅充满了期待。我一直被物理系统建模的复杂性所吸引,尤其是当一个系统涉及到机械、电气、热、流体等多个领域时,如何用一种统一、高效的方式来描述和仿真,这对我来说是一个巨大的挑战。Modelica语言以其声明式、面向对象的建模方式,以及强大的多领域耦合能力,正是我所需要的。我期望这本书能够像一位循循善诱的良师益友,带领我一步一步地走进Modelica的世界。在“入门”部分,我希望它能以最清晰、最易懂的方式,讲解Modelica的基础语法和核心概念,例如变量的声明、方程的编写、组件的实例化和连接。我希望书中能提供大量的图示和简单的示例,让我能够通过亲身实践,快速建立起对Modelica建模的直观理解。而在“提高”方面,我期待它能更进一步,深入探讨Modelica在解决复杂工程问题中的高级应用,例如如何构建模块化的模型库,如何进行模型验证和调试,以及如何利用Modelica进行系统级设计和优化。尤其令我期待的是“多领域”的融合,我希望这本书能提供一些关于如何将不同物理领域模型进行有效集成,并进行协同仿真的具体指导和实际案例,这对于我未来在跨学科工程领域的研究和工作,将具有深远的意义。
评分说实话,《Modelica多领域物理系统建模入门与提高》这本书,它的名字就像一句承诺,承诺将我从Modelica建模的迷雾中解脱出来,引领我走向清晰的实践之路。我从事的行业,对仿真和建模的要求越来越高,而Modelica凭借其独特的建模方式,成为了我一直想要深入掌握的利器。过去,我接触到的Modelica资料,要么是官方文档,虽然严谨但过于艰涩;要么是零散的博客文章,虽然生动但缺乏系统性。这本书的出现,恰好填补了这一空白。我最看重的是它能否真正帮助我“入门”。我希望它能从最基本、最核心的概念讲起,例如Modelica的声明式建模思想,为什么它能如此高效地处理代数微分方程,以及如何通过组件化的方式来构建模型。我希望作者能够用贴合初学者思维的语言,配合清晰的图示和简单的示例,让我能够快速建立起对Modelica的初步认知。而在“提高”方面,我期待它能更进一步,展示Modelica在实际工程应用中的强大之处。例如,它是否会深入讲解如何利用Modelica进行高级建模技术,如模型继承、组件库的构建与管理,以及如何处理大规模、高复杂度的系统仿真。更令我期待的是“多领域”的融合,我希望这本书能提供一些关于如何将机械、电气、热、流体等不同领域的模型无缝集成,并进行协同仿真的具体指导和案例。这对于我目前需要处理的复杂机械电气一体化系统的设计和优化工作,将提供宝贵的启示。
评分坦白说,当我看到《Modelica多领域物理系统建模入门与提高》这本书名时,内心涌起的是一种既兴奋又略带审慎的情绪。兴奋是因为Modelica在我眼中一直是一个充满魅力的建模语言,它能够以一种高度抽象和直观的方式来描述复杂的物理系统,这对于我这样需要处理跨学科工程问题的研究者来说,简直是福音。然而,也有一丝审慎,是因为“入门与提高”这几个字,往往意味着内容涵盖范围很广,如果处理不好,很容易出现“浅尝辄止”或者“艰深难懂”的极端情况。我非常希望这本书能够真正做到“既有广度又有深度”,能够让初学者快速上手,理解Modelica的基本哲学和常用语法,例如如何用方程来描述物理定律,如何构建组件,以及如何连接组件形成系统。更重要的是,我期望它能在“提高”部分,能够带领我进入Modelica建模的更深层次,例如如何设计可复用的模型库,如何处理大型复杂系统的建模,如何进行参数优化和灵敏度分析,以及如何进行模型验证和模型交换。我尤其关注它在“多领域”的体现,希望它能提供具体的案例和方法,展示如何将机械、电气、热、流体等不同领域的模型有效地集成在一起,并进行协同仿真。这对于我目前正在进行的一项涉及能源系统集成的研究项目来说,将具有非常重要的指导意义。我渴望这本书能成为我手中的利器,助我攻克那些曾经让我头疼的跨领域建模难题。
评分《Modelica多领域物理系统建模入门与提高》这本书,它的名字本身就传递出一种“进阶”的信号,让我这位在Modelica领域已经有了一定基础的学习者,对其内容充满了期待。我过去通过各种渠道学习Modelica,已经对它的基本语法和一些常用功能有所了解,例如如何编写组件,如何声明状态变量和方程,以及如何进行基本的系统仿真。然而,在面对更复杂、更庞大的工程项目时,我常常感到力不从心,尤其是在模型的可维护性、可复用性,以及跨领域集成方面,我希望能有更深入的指导。因此,我希望这本书的“提高”部分,能够真正满足我的需求。我期待它能深入讲解Modelica的高级特性,例如如何利用面向对象的设计理念,构建层次分明、模块化的模型库,如何通过继承和多重继承来简化模型的复杂度,以及如何进行有效的模型参数化和泛化。更令我兴奋的是“多领域”的融合,我非常希望这本书能提供一些关于如何处理不同物理域模型之间耦合关系的详细方法论,例如如何建立跨领域的接口,如何处理能量和信息的传递,以及如何进行多领域耦合的仿真和分析。我希望这本书能够引领我进入一个全新的建模境界,让我能够更从容地应对那些复杂而极具挑战性的多领域物理系统建模任务。
评分《Modelica多领域物理系统建模入门与提高》这本书,对于我这样一名在工程仿真领域深耕多年的老兵来说,无疑是一个令人振奋的发现。在我的职业生涯中,我见证了仿真技术从最初的二维、单一领域,发展到如今的三维、多领域耦合的巨大飞跃。Modelica语言以其强大的建模能力和灵活的特性,在这一过程中扮演了至关重要的角色。然而,要真正驾驭Modelica,并将其潜力发挥到极致,并非易事。我期望这本书能够提供一套系统性的方法论,从“入门”到“提高”,全面提升我对Modelica的理解和应用能力。在“入门”阶段,我希望它能为我梳理清楚Modelica的核心理念,例如其方程驱动的建模方式,为何能更好地描述物理系统的本质,以及如何利用其面向对象的特性,构建具有良好封装性和复用性的模型组件。我希望书中能提供详尽的语法讲解,并配合实际的工程案例,让我能够快速上手,并建立起坚实的建模基础。而在“提高”层面,我更期待它能带领我进入Modelica建模的更深层次,例如如何处理复杂系统的拓扑结构,如何进行模型的验证和确认,以及如何利用Modelica进行高级仿真分析,如参数优化、灵敏度分析和容错设计。尤其是“多领域”的融合,我希望这本书能提供一些关于如何有效地集成不同物理领域模型,例如机械、电气、热、流体等,并进行协同仿真的具体策略和技巧,这对于我目前正在进行的某个复杂工业自动化项目,将具有极其重要的指导意义。
评分对于《Modelica多领域物理系统建模入门与提高》这本书,我的期待不仅仅停留在技术层面的学习,更包含了对其作者在教学方法和内容组织上的深厚功力。作为一名多年从事教育的从业者,我深知一本好的教材,不仅要内容精炼,更要有合理的逻辑顺序和清晰的讲解脉络。我特别关注这本书在“入门”部分,是否能够有效地降低Modelica的学习门槛。是否能够从最基础的Modelica语法开始,例如如何定义变量、方程、组件,如何使用内置的函数和库,以及如何构建简单的模型。我希望作者能够用通俗易懂的语言,避免过多抽象的理论,而是通过大量生动形象的例子,让读者能够逐步理解Modelica的精髓。而“提高”部分,我则希望它能展现Modelica在解决复杂工程问题时的强大能力。是否会涉及到面向对象建模的进阶技巧,例如如何利用继承和多重继承来构建复杂的模型组件,如何进行模型抽象和封装,如何处理实时仿真和模型校验等问题。我非常期待书中能够提供一些关于如何利用Modelica进行系统级建模和仿真的方法论,例如如何将多个子系统模型集成起来,如何进行整体系统的性能分析和故障诊断。当然,最吸引我的还是“多领域”的字样,我希望这本书能够详细阐述如何将不同物理领域的模型进行耦合,例如电磁、热、力学、流体等,并展示如何利用Modelica提供的强大工具,实现对这些耦合系统的统一建模和仿真。
评分这本书的名字叫做《Modelica多领域物理系统建模入门与提高》,虽然我还没有来得及翻阅完,但仅仅是初步浏览,就足以让我感受到它的分量和价值。作为一个在工业界摸爬滚打多年的工程师,我深知模型在系统设计、仿真和优化的核心地位。而Modelica,作为一种面向对象的、用于多领域动态系统仿真的建模语言,其强大之处在于能够将不同物理领域的模型(如机械、电气、液压、热等)集成在一个统一的框架下进行描述和仿真。我一直希望能够更深入地理解和掌握这项技术,但市面上相关的中文资料,尤其是系统性强、内容扎实的,却着实不多。在看到这本书的出现时,我毫不犹豫地将其收入囊中。从封面设计来看,它就透出一种严谨和专业的气息,让我对内容的质量充满了期待。我尤其关注它是否能真正做到“入门与提高”的兼顾。很多入门书籍往往过于浅显,难以触及核心概念,而一些进阶书籍又过于晦涩,门槛太高,让初学者望而却步。我希望这本书能够恰到好处地平衡这两者,用清晰易懂的语言,循序渐进地引导读者掌握Modelica的基本语法、核心概念,例如状态变量、方程驱动、继承、多重继承等,并能逐步深入到高级特性,如组件化建模、模型库的构建与复用、以及针对复杂系统的建模策略。我预感这本书的作者一定是一位在Modelica领域有着深厚学术背景和丰富实践经验的专家,能够将复杂的概念化繁为简,用贴近实际应用场景的例子来阐释。我非常期待它能为我揭示如何高效地构建模块化、可重用、且易于维护的物理系统模型,从而大幅缩短开发周期,提高设计质量。
评分这本书的名字《Modelica多领域物理系统建模入门与提高》如同一盏明灯,在我探索复杂物理系统建模的道路上指明了方向。我一直被多领域交互的复杂性所困扰,如何在不同物理域之间建立有效的联系,并用统一的语言来描述和仿真,这对我来说是一个巨大的挑战。我之前尝试过一些零散的资料和教程,但总觉得难以形成系统性的认知。这本书的标题中“多领域”三个字,正是我迫切需要解决的核心问题。我希望它能深入浅出地讲解如何利用Modelica的特性,将机械、电气、热、流体等不同领域的模型进行无缝集成。比如,在仿真一个机器人手臂的运动时,我不仅需要考虑机械臂的动力学,还需要考虑驱动电机的电特性,以及关节的摩擦和散热问题。Modelica的方程驱动建模方式,能够非常自然地表达这些物理规律,而这本书,我希望它能提供详细的指导,让我理解如何将这些不同领域的组件实例化、连接,并最终构成一个完整的系统模型。我非常期待书中能够提供丰富的实例,例如汽车的动力总成仿真、航空发动机的性能分析、或者工业自动化生产线的建模等,通过这些贴近实际的案例,我能够更直观地理解Modelica的强大应用潜力。同时,我也希望这本书能引导我理解如何有效地组织和管理复杂的模型库,如何进行模型验证和调试,以及如何利用Modelica进行参数化设计和优化。
评分《Modelica多领域物理系统建模入门与提高》这本书,它的出现,犹如在我一直摸索的建模领域投下了一颗重磅炸弹,瞬间激起了我对知识的无限渴望。我一直深知,现代工程系统的复杂性日益增加,多物理领域之间的耦合与交互成为了设计和优化的关键瓶颈。而Modelica,作为一种先进的建模语言,正是解决这一挑战的利器。然而,要真正掌握它,并将其应用于实际项目,绝非易事。我期待这本书能够成为我的“启蒙导师”和“进阶向导”。在“入门”层面,我希望它能够用一种循序渐进、由浅入深的方式,讲解Modelica的基础概念和语法。例如,如何理解变量的声明、方程的编写,如何构建基本的模型组件,以及如何将这些组件连接起来形成一个完整的系统。我希望作者能够提供大量易于理解的示例,让我能够通过动手实践,快速掌握Modelica的建模思维。而在“提高”方面,我期望它能够带领我进入Modelica建模的更深层次,例如如何设计和管理复杂的模型库,如何进行模型的可视化和仿真分析,以及如何利用Modelica进行系统级的优化和设计。特别是“多领域”的结合,我非常希望这本书能够深入探讨如何将机械、电气、热、流体等不同物理领域的模型进行有效地耦合和集成,并展示如何进行多领域协同仿真,从而更好地理解和预测系统的整体行为。
评分此用户未及时评价,系统默认好评。
评分国内少有的modelica中文教材,还是不错的,推荐购买
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