基于统一建模语言的仿真模型参数试验研究

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随着数字化设计制造技术的发展，数学建模与仿真技术已经成为复杂机电产品设计分析的重要手段。对于集机械、电子、液压、控制等学科于-体的多物理系统，需要从系统的角度去研究其融合集成效应，因此多领域物理系统建模技术应运而生。单-领域仿真工具的集成方式，如基于高层体系结构和基于接口的建模方法lI1，由于其实现的复杂性和局限陛已不能满足需要。而基于统-建模语言的方法对不同领域的构件采用统-的描述方式，彻底实现了不同领域模型之间的无缝集成和数据交换cl。Modelica是近年发展起来的-种多物理系统统-建模语言。具有陈述式、非因果、面向对象、连续-离散混合建模等特点。对于不同领域的物理系统，其内在规律的数学方程描述是-致的，因此基于这-点可实现系统的无缝集成，其逐步成为多物理系统统-建模语言的标准121。此外 Modelica相关研究机构逐步推出强大的专业领域模型库 ，涉及机械、液压、电子、控制 、热力学等，模型重用性程度比较高。目前基于 Modelica的多领域统-建模技术已在很多领域得到了应用，如电动汽车、机电液系统、热动力系统的建模 、仿真与优化等方面 。鉴于其发展态势，进行 Modelica仿真模型参数试验研究，为模型参数的敏度分析、仿真模型参数之间耦合依赖关系研究提供有效方法和工具，有助于设计者研究模型的局部特征和整体趋势。有关 Modelica建模与仿真机理见文献[51，主要研究 Modelica模型参数试验分析的关键问题。

2启发式构建仿真模型参数试验方案Modelica模型实际上是参数和方程的描述，经编译后，已经生成了模型参数的数据结构。为直观的构造仿真模型参数试验方案，可利用仿真模型的编译信息来启发式地帮助用户获取相关模型及参数信息，包括设置仿真试验主模型、模型试验方案、变动参数以及响应变量等。

(1)模型试验主模型▲行模型参数试验，首先需要确定仿真主模型。因此先从编译器中可获取多领域模型树结构，以供用户选择主模型。Modelica中的Class、Model以及 Block三类模型是可独立仿真的。对选择的主模型进行编译，即可获得主模型以来稿日期：2012-07-17基金项目：国家自然科学基金资助项目(51165003，511751'98)；中国博士后科学基金(2O110490868)；广西教育厅面向项目(200911MS84)作者简介：蒋占四，(1977-)，男，博士省0教授，主要研究方向：优化设计方法，多领域设计优化；吴义忠，(1970-)，男，博士，教授，主要研究方向：多领域系统建模与求解，仿真与多学科设计优化