本書是Modelica語言學習的入門級讀本。本書淺顯易懂地介紹瞭Modelica語言本身所涉及的內容,結閤語言的功能介紹瞭Modelica在化學、生物、機械、電氣等不同物理領域的建模方法;同時結閤實際介紹瞭Modelica語言的具體應用。
本書是Modelica語言學習的入門級讀本。本書淺顯易懂地介紹瞭Modelica語言本身所涉及的內容,結閤語言的功能介紹瞭Modelica在化學、生物、機械、電氣等不同物理領域的建模方法;同時結閤實際介紹瞭Modelica語言的具體應用。
本書可作為Modelica語言初學者學習和參考使用,也可作為高等院校Modelica語言教學使用。
從伊利諾伊大學機械工程專業。1995獲得博士學位。他在福特公司動力總成研究部工作。他的工作重點是對發動機和傳動係統的建模。獲得8項專利。Tiller博士離開福特2005加入一傢工程谘詢公司,作為2010研發副總裁研發emmeskay建模。2011,加入總部在巴黎達索係統MES成為PLM係統的全球市場營銷總監。2012年,他開始瞭自己的公司,xogeny,幫助企業加速他們的基於模型的係統工程過程的谘詢工具的開發。自1999以來,Tiller博士參與瞭麵嚮對象的建模語言Modelica研發,是Modelica協會董事會成員。
第一部分 Modelica語言
第1章 簡介
1.1什麼是Modelica
1.2Modelica能乾什麼
1.3建模方式
1.3.1塊圖
1.3.2非因果建模
1.3.3對建模方式的進一步說明
1.4Modelica標準庫
1.5基本術語
1.6小結
第2章 微分方程
2.1引言
2.2微分方程
2.2.1單擺的運動方程
2.2.2單擺的Modelica模型
2.3物理量的類型
2.3.1RLC的本構方程
2.3.2RLC的Modelica模型
2.4模型注釋
2.4.1液壓係統的本構方程
2.4.2液壓係統的Modelica模型
2.5Modelica語言基礎
2.5.1模型
2.5.2變量、參數和常量
2.5.3錶達式
2.5.4方程式
2.5.5運算符
2.5.6屬性
2.5.7物理類型
2.6練習
第3章 建立和連接組件
3.1概念
3.2連接器
3.3建立連接器及組件
3.3.1基於方程的方法
3.3.2基於組件的方法
3.3.3標準電氣組件
3.4定義塊
3.4.1基於方程的方法
3.4.2基於組件的方法
3.4.3標準塊圖組件
3.5MSL中的鏇轉組件
3.5.1連接器
3.5.2特殊模型
3.5.3連接針
3.5.4單一鏇轉係統
3.5.5創建更復雜的係統
3.6語言基礎
3.6.1連接
3.6.2限定符
3.6.3更改默認參數值
3.6.4定義塊
3.6.5發現和利用組件模型
3.7小結
3.8練習
第4章 組件重用
4.1概念
4.2公共代碼開發
4.2.1識彆和定義公共代碼
4.2.2使用公共代碼定義模型
4.3構建可重用的塊
4.3.1建立控製器模型
4.3.2傳遞信息
4.3.3小結
4.4允許替換的組件
4.4.1通用控製器接口
4.4.2特定控製器模型
4.4.3使用可替換組件
4.4.4小結
4.5其他可替換的實體
4.6對靈活性的限製
4.7其他注意事項
4.7.1參數
4.7.2通用性
4.7.3注釋
4.8語言基礎
4.8.1模型的擴展
4.8.2簡短定義
4.8.3子類型
4.8.4partial定義
4.8.5創建可替換的模型元素
4.8.6final類型組件
4.9練習
第5章 函數
5.1概念
5.2簡介
5.2.1數組
5.2.2函數的魯棒性
5.2.3函數主體部分
5.2.4函數的調用
5.3插值函數
5.3.1說明
5.3.2使用for循環
5.3.3具名自變量
5.4多重返迴值
5.5自變量records
5.5.1創建record
5.5.2record中的變量
5.6使用外部子程序
5.6.1外部子程序
5.6.2相關說明
5.6.3調用外部子程序
5.7Modelica語言基礎
5.7.1自變量
5.7.2局部變量
5.7.3運算法則
5.7.4分支語句
5.7.5循環語句
5.7.6調用函數
5.7.7內置函數
5.7.8外部子程序
5.8練習
第6章 數組
6.1概念
6.2組件數組應用示例:行星運動
6.2.1連接器
6.2.2三維空間中的物體定義
6.2.3萬有引力
6.2.4多體仿真
6.3一個簡單的一維熱傳遞示例:變量數組的使用
6.3.1控製方程
6.3.2基於方程的方法
6.3.3基於組件的方法
6.3.4標準傳熱組件
6.3.5小結
6.4在化學係統模型中使用數組
6.4.1背景介紹
6.4.2化學反應
6.4.3基於數學方程
6.4.4基於基本化學模型的方法
6.4.5Oregonator模型
6.5語言基礎
6.5.1信息隱藏
6.5.2數組
6.5.3循環和方程式
6.5.4高級的數組處理特徵
6.5.5針對數組的內置函數
6.6練習
第7章 混閤建模
7.1概念
7.2數字電路建模
7.2.1連接器
7.2.2組件
7.2.3簡單的邏輯電路
7.2.4混閤離散及其行為模擬
7.3彈球
7.4傳感器模型
7.4.1簡介
7.4.2理想情況
7.4.3采樣與保持傳感器
7.4.4量化
7.4.5周期測量傳感器
7.4.6計數傳感器
7.4.7對傳感器模型的總結
7.5語言基礎
7.5.1模型中的運算規則
7.5.2離散變量
7.5.3條件更改的反應
7.5.4混閤係統中的內置函數和內置運算
7.5.5提齣的問題
7.6練習
第8章 探索非綫性行為
8.1概念
8.2理想二極管
8.2.1數學背景
8.2.2模型描述
8.2.3采樣電路
8.3齒間隙
8.3.1非綫性彈性方法
8.3.2補償係數方法
8.3.3比對
8.3.4小結及展望
8.4熱特性
8.4.1背景
8.4.2創建一個熱性能模型
8.4.3非綫性熱電容建模
8.4.4凝固過程仿真
8.5神經元模型
8.5.1背景
8.5.2電路模型
8.6語言基礎
8.6.1參數化公式
8.6.2行為更改
8.6.3不連續性
8.6.4隱式方程
8.6.5理想化
8.7練習
第9章 其他內容
9.1搜索規則
9.1.1靜態範圍
9.1.2動態作用域
9.2注釋
9.2.1圖形注釋
9.2.2文檔
第二部分有效的Modelica
第10章 多領域建模
10.1概念
10.2傳送係統
10.2.1機械負載
10.2.2電動機
10.2.3控製係統
10.2.4完整的係統
10.3住宅供暖係統
10.3.1概述
10.3.2室內溫度
10.3.3熱爐
10.3.4溫度控製器
10.3.5完整的係統
10.4車輛庫
10.4.1簡單轎車包
10.4.2發動機包
10.4.3變速箱包
10.4.4底盤包
10.4.5車輛包
10.4.6應用
10.4.7結束語
10.5小結
第11章 塊圖與非因果建模的比較
11.1麵嚮對象
11.2塊圖
11.2.1問題陳述
11.2.2問題公式
11.2.3塊圖
11.2.4初始條件
11.2.5重用
11.2.6結論
11.3非因果方法
11.4小結
11.5練習
第12章 構建庫
12.1目標
12.2分類
12.3組織結構
12.3.1類型
12.3.2接口
12.3.3函數
12.3.4傳感器
12.3.5例子
12.3.6測試
12.3.7包的特定結構
12.3.8包的經典格式
12.4說明文檔
12.5最大化重用
12.5.1包括局部定義
12.5.2使模型可替代
12.5.3包的粒度
12.6最大的魯棒性
12.6.1使用聲明及限製
12.6.2確定選擇
12.6.3減少潛在的建模錯誤
12.7Modelica源代碼的存儲
12.8小結
第13章 初始條件
13.1目標
13.2數學規則
13.3使用屬性
13.4開始仿真
13.5基於分析類型的初始化
13.6小結
第14章 效能
14.1目標
14.2使用方程
14.3阻止不必要的事件
14.4時間尺度
14.5為函數提供雅可比函數
14.6選擇閤適的積分程序
14.7容差
14.8變量消除
14.9小結
附錄AModelica進化史
A.1Modeliica語言編著者
A.2Modeliaca標準庫創建者
附錄BModelica語法
附錄CModelica標準庫: 連接器
C.1電氣
C.2塊圖
C.3直綫運動
C.4鏇轉運動
附錄DModelica標準庫:通用單位
D.1時間和空間
D.2周期現象
D.3機械係統
D.4熱力學
D.5電流
D.6物理化學
附錄EModelica標準庫: 常量
附錄FModelica標準庫:數學函數
F.1幾何函數
F.2反函數
F.3雙麯函數
F.4指數函數
詞匯錶
參考文獻
《Modelica多領域物理係統建模入門與提高》這本書,對於像我這樣,既有一定工程背景,又渴望深入掌握先進建模技術的工程師來說,簡直是久旱逢甘霖。我一直在關注著Modelica在工程仿真領域的應用,它所展現齣的強大能力,以及在跨領域建模方麵的獨特優勢,讓我深感其重要性。然而,要真正從“入門”到“提高”,係統性地掌握這項技術,卻始終缺乏一本全麵而權威的中文著作。這本書的齣現,恰好填補瞭這一空白。我最看重的是它能否真正做到“入門”,能夠從最基礎的概念講起,例如Modelica的聲明式建模思想,為何它能夠如此有效地處理微分代數方程,以及如何通過組件化的方式來構建模塊化的模型。我希望作者能夠用生動形象的語言,配閤豐富的圖解和簡單易懂的實例,讓我能夠快速掌握Modelica的基本語法和核心思想,並能獨立構建一些簡單的模型。而在“提高”方麵,我期待它能夠更進一步,帶領我深入Modelica建模的精髓。例如,它是否會講解如何設計和管理大型、復雜的模型庫,如何進行模型的驗證和確認,以及如何利用Modelica進行高級仿真分析,如參數優化、靈敏度分析和容錯設計。更令我感到興奮的是“多領域”的結閤,我希望這本書能提供一些關於如何有效地集成不同物理領域模型,例如機械、電氣、熱、流體等,並進行協同仿真的具體策略和技巧,這對於我目前正在進行的一個復雜工業自動化項目,將提供極其寶貴的指導。
評分《Modelica多領域物理係統建模入門與提高》這本書,對於我這樣一名在工程仿真領域深耕多年的老兵來說,無疑是一個令人振奮的發現。在我的職業生涯中,我見證瞭仿真技術從最初的二維、單一領域,發展到如今的三維、多領域耦閤的巨大飛躍。Modelica語言以其強大的建模能力和靈活的特性,在這一過程中扮演瞭至關重要的角色。然而,要真正駕馭Modelica,並將其潛力發揮到極緻,並非易事。我期望這本書能夠提供一套係統性的方法論,從“入門”到“提高”,全麵提升我對Modelica的理解和應用能力。在“入門”階段,我希望它能為我梳理清楚Modelica的核心理念,例如其方程驅動的建模方式,為何能更好地描述物理係統的本質,以及如何利用其麵嚮對象的特性,構建具有良好封裝性和復用性的模型組件。我希望書中能提供詳盡的語法講解,並配閤實際的工程案例,讓我能夠快速上手,並建立起堅實的建模基礎。而在“提高”層麵,我更期待它能帶領我進入Modelica建模的更深層次,例如如何處理復雜係統的拓撲結構,如何進行模型的驗證和確認,以及如何利用Modelica進行高級仿真分析,如參數優化、靈敏度分析和容錯設計。尤其是“多領域”的融閤,我希望這本書能提供一些關於如何有效地集成不同物理領域模型,例如機械、電氣、熱、流體等,並進行協同仿真的具體策略和技巧,這對於我目前正在進行的某個復雜工業自動化項目,將具有極其重要的指導意義。
評分對於《Modelica多領域物理係統建模入門與提高》這本書,我的期待不僅僅停留在技術層麵的學習,更包含瞭對其作者在教學方法和內容組織上的深厚功力。作為一名多年從事教育的從業者,我深知一本好的教材,不僅要內容精煉,更要有閤理的邏輯順序和清晰的講解脈絡。我特彆關注這本書在“入門”部分,是否能夠有效地降低Modelica的學習門檻。是否能夠從最基礎的Modelica語法開始,例如如何定義變量、方程、組件,如何使用內置的函數和庫,以及如何構建簡單的模型。我希望作者能夠用通俗易懂的語言,避免過多抽象的理論,而是通過大量生動形象的例子,讓讀者能夠逐步理解Modelica的精髓。而“提高”部分,我則希望它能展現Modelica在解決復雜工程問題時的強大能力。是否會涉及到麵嚮對象建模的進階技巧,例如如何利用繼承和多重繼承來構建復雜的模型組件,如何進行模型抽象和封裝,如何處理實時仿真和模型校驗等問題。我非常期待書中能夠提供一些關於如何利用Modelica進行係統級建模和仿真的方法論,例如如何將多個子係統模型集成起來,如何進行整體係統的性能分析和故障診斷。當然,最吸引我的還是“多領域”的字樣,我希望這本書能夠詳細闡述如何將不同物理領域的模型進行耦閤,例如電磁、熱、力學、流體等,並展示如何利用Modelica提供的強大工具,實現對這些耦閤係統的統一建模和仿真。
評分《Modelica多領域物理係統建模入門與提高》這本書,它的齣現,猶如在我一直摸索的建模領域投下瞭一顆重磅炸彈,瞬間激起瞭我對知識的無限渴望。我一直深知,現代工程係統的復雜性日益增加,多物理領域之間的耦閤與交互成為瞭設計和優化的關鍵瓶頸。而Modelica,作為一種先進的建模語言,正是解決這一挑戰的利器。然而,要真正掌握它,並將其應用於實際項目,絕非易事。我期待這本書能夠成為我的“啓濛導師”和“進階嚮導”。在“入門”層麵,我希望它能夠用一種循序漸進、由淺入深的方式,講解Modelica的基礎概念和語法。例如,如何理解變量的聲明、方程的編寫,如何構建基本的模型組件,以及如何將這些組件連接起來形成一個完整的係統。我希望作者能夠提供大量易於理解的示例,讓我能夠通過動手實踐,快速掌握Modelica的建模思維。而在“提高”方麵,我期望它能夠帶領我進入Modelica建模的更深層次,例如如何設計和管理復雜的模型庫,如何進行模型的可視化和仿真分析,以及如何利用Modelica進行係統級的優化和設計。特彆是“多領域”的結閤,我非常希望這本書能夠深入探討如何將機械、電氣、熱、流體等不同物理領域的模型進行有效地耦閤和集成,並展示如何進行多領域協同仿真,從而更好地理解和預測係統的整體行為。
評分這本書的名字叫做《Modelica多領域物理係統建模入門與提高》,雖然我還沒有來得及翻閱完,但僅僅是初步瀏覽,就足以讓我感受到它的分量和價值。作為一個在工業界摸爬滾打多年的工程師,我深知模型在係統設計、仿真和優化的核心地位。而Modelica,作為一種麵嚮對象的、用於多領域動態係統仿真的建模語言,其強大之處在於能夠將不同物理領域的模型(如機械、電氣、液壓、熱等)集成在一個統一的框架下進行描述和仿真。我一直希望能夠更深入地理解和掌握這項技術,但市麵上相關的中文資料,尤其是係統性強、內容紮實的,卻著實不多。在看到這本書的齣現時,我毫不猶豫地將其收入囊中。從封麵設計來看,它就透齣一種嚴謹和專業的氣息,讓我對內容的質量充滿瞭期待。我尤其關注它是否能真正做到“入門與提高”的兼顧。很多入門書籍往往過於淺顯,難以觸及核心概念,而一些進階書籍又過於晦澀,門檻太高,讓初學者望而卻步。我希望這本書能夠恰到好處地平衡這兩者,用清晰易懂的語言,循序漸進地引導讀者掌握Modelica的基本語法、核心概念,例如狀態變量、方程驅動、繼承、多重繼承等,並能逐步深入到高級特性,如組件化建模、模型庫的構建與復用、以及針對復雜係統的建模策略。我預感這本書的作者一定是一位在Modelica領域有著深厚學術背景和豐富實踐經驗的專傢,能夠將復雜的概念化繁為簡,用貼近實際應用場景的例子來闡釋。我非常期待它能為我揭示如何高效地構建模塊化、可重用、且易於維護的物理係統模型,從而大幅縮短開發周期,提高設計質量。
評分坦白說,當我看到《Modelica多領域物理係統建模入門與提高》這本書名時,內心湧起的是一種既興奮又略帶審慎的情緒。興奮是因為Modelica在我眼中一直是一個充滿魅力的建模語言,它能夠以一種高度抽象和直觀的方式來描述復雜的物理係統,這對於我這樣需要處理跨學科工程問題的研究者來說,簡直是福音。然而,也有一絲審慎,是因為“入門與提高”這幾個字,往往意味著內容涵蓋範圍很廣,如果處理不好,很容易齣現“淺嘗輒止”或者“艱深難懂”的極端情況。我非常希望這本書能夠真正做到“既有廣度又有深度”,能夠讓初學者快速上手,理解Modelica的基本哲學和常用語法,例如如何用方程來描述物理定律,如何構建組件,以及如何連接組件形成係統。更重要的是,我期望它能在“提高”部分,能夠帶領我進入Modelica建模的更深層次,例如如何設計可復用的模型庫,如何處理大型復雜係統的建模,如何進行參數優化和靈敏度分析,以及如何進行模型驗證和模型交換。我尤其關注它在“多領域”的體現,希望它能提供具體的案例和方法,展示如何將機械、電氣、熱、流體等不同領域的模型有效地集成在一起,並進行協同仿真。這對於我目前正在進行的一項涉及能源係統集成的研究項目來說,將具有非常重要的指導意義。我渴望這本書能成為我手中的利器,助我攻剋那些曾經讓我頭疼的跨領域建模難題。
評分這本書的名字《Modelica多領域物理係統建模入門與提高》如同一盞明燈,在我探索復雜物理係統建模的道路上指明瞭方嚮。我一直被多領域交互的復雜性所睏擾,如何在不同物理域之間建立有效的聯係,並用統一的語言來描述和仿真,這對我來說是一個巨大的挑戰。我之前嘗試過一些零散的資料和教程,但總覺得難以形成係統性的認知。這本書的標題中“多領域”三個字,正是我迫切需要解決的核心問題。我希望它能深入淺齣地講解如何利用Modelica的特性,將機械、電氣、熱、流體等不同領域的模型進行無縫集成。比如,在仿真一個機器人手臂的運動時,我不僅需要考慮機械臂的動力學,還需要考慮驅動電機的電特性,以及關節的摩擦和散熱問題。Modelica的方程驅動建模方式,能夠非常自然地錶達這些物理規律,而這本書,我希望它能提供詳細的指導,讓我理解如何將這些不同領域的組件實例化、連接,並最終構成一個完整的係統模型。我非常期待書中能夠提供豐富的實例,例如汽車的動力總成仿真、航空發動機的性能分析、或者工業自動化生産綫的建模等,通過這些貼近實際的案例,我能夠更直觀地理解Modelica的強大應用潛力。同時,我也希望這本書能引導我理解如何有效地組織和管理復雜的模型庫,如何進行模型驗證和調試,以及如何利用Modelica進行參數化設計和優化。
評分說實話,《Modelica多領域物理係統建模入門與提高》這本書,它的名字就像一句承諾,承諾將我從Modelica建模的迷霧中解脫齣來,引領我走嚮清晰的實踐之路。我從事的行業,對仿真和建模的要求越來越高,而Modelica憑藉其獨特的建模方式,成為瞭我一直想要深入掌握的利器。過去,我接觸到的Modelica資料,要麼是官方文檔,雖然嚴謹但過於艱澀;要麼是零散的博客文章,雖然生動但缺乏係統性。這本書的齣現,恰好填補瞭這一空白。我最看重的是它能否真正幫助我“入門”。我希望它能從最基本、最核心的概念講起,例如Modelica的聲明式建模思想,為什麼它能如此高效地處理代數微分方程,以及如何通過組件化的方式來構建模型。我希望作者能夠用貼閤初學者思維的語言,配閤清晰的圖示和簡單的示例,讓我能夠快速建立起對Modelica的初步認知。而在“提高”方麵,我期待它能更進一步,展示Modelica在實際工程應用中的強大之處。例如,它是否會深入講解如何利用Modelica進行高級建模技術,如模型繼承、組件庫的構建與管理,以及如何處理大規模、高復雜度的係統仿真。更令我期待的是“多領域”的融閤,我希望這本書能提供一些關於如何將機械、電氣、熱、流體等不同領域的模型無縫集成,並進行協同仿真的具體指導和案例。這對於我目前需要處理的復雜機械電氣一體化係統的設計和優化工作,將提供寶貴的啓示。
評分《Modelica多領域物理係統建模入門與提高》這本書,它的名字本身就傳遞齣一種“全麵”與“深入”的信號,讓我這位對Modelica語言充滿好奇的初學者,對接下來的學習之旅充滿瞭期待。我一直被物理係統建模的復雜性所吸引,尤其是當一個係統涉及到機械、電氣、熱、流體等多個領域時,如何用一種統一、高效的方式來描述和仿真,這對我來說是一個巨大的挑戰。Modelica語言以其聲明式、麵嚮對象的建模方式,以及強大的多領域耦閤能力,正是我所需要的。我期望這本書能夠像一位循循善誘的良師益友,帶領我一步一步地走進Modelica的世界。在“入門”部分,我希望它能以最清晰、最易懂的方式,講解Modelica的基礎語法和核心概念,例如變量的聲明、方程的編寫、組件的實例化和連接。我希望書中能提供大量的圖示和簡單的示例,讓我能夠通過親身實踐,快速建立起對Modelica建模的直觀理解。而在“提高”方麵,我期待它能更進一步,深入探討Modelica在解決復雜工程問題中的高級應用,例如如何構建模塊化的模型庫,如何進行模型驗證和調試,以及如何利用Modelica進行係統級設計和優化。尤其令我期待的是“多領域”的融閤,我希望這本書能提供一些關於如何將不同物理領域模型進行有效集成,並進行協同仿真的具體指導和實際案例,這對於我未來在跨學科工程領域的研究和工作,將具有深遠的意義。
評分《Modelica多領域物理係統建模入門與提高》這本書,它的名字本身就傳遞齣一種“進階”的信號,讓我這位在Modelica領域已經有瞭一定基礎的學習者,對其內容充滿瞭期待。我過去通過各種渠道學習Modelica,已經對它的基本語法和一些常用功能有所瞭解,例如如何編寫組件,如何聲明狀態變量和方程,以及如何進行基本的係統仿真。然而,在麵對更復雜、更龐大的工程項目時,我常常感到力不從心,尤其是在模型的可維護性、可復用性,以及跨領域集成方麵,我希望能有更深入的指導。因此,我希望這本書的“提高”部分,能夠真正滿足我的需求。我期待它能深入講解Modelica的高級特性,例如如何利用麵嚮對象的設計理念,構建層次分明、模塊化的模型庫,如何通過繼承和多重繼承來簡化模型的復雜度,以及如何進行有效的模型參數化和泛化。更令我興奮的是“多領域”的融閤,我非常希望這本書能提供一些關於如何處理不同物理域模型之間耦閤關係的詳細方法論,例如如何建立跨領域的接口,如何處理能量和信息的傳遞,以及如何進行多領域耦閤的仿真和分析。我希望這本書能夠引領我進入一個全新的建模境界,讓我能夠更從容地應對那些復雜而極具挑戰性的多領域物理係統建模任務。
評分很好
評分字跡清晰,好用
評分Modelica語言的輔導書很少,這本還算可以
評分此用戶未及時評價,係統默認好評。
評分內容不錯!
評分內容不錯!
評分活動特價買的,質量挺不錯,值得購買
評分價格比較貴瞭,應該算是正版圖書
評分此用戶未及時評價,係統默認好評。
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