CreateSystemModel

CreateSystemModel[sys]

根据系统模型 sys 创建一个 Modelica SystemModel.

CreateSystemModel[eqns,t]

创建自变量为 t 的系统方程 eqns 的模型.

CreateSystemModel[…,tspec]

创建变量和参数类型指定为 tspec 的模型.

CreateSystemModel[…,spec]

创建一个模型，其中参数值、初始值和模型关系由 spec 给出.

更多信息和选项

  • CreateSystemModel 返回 SystemModel[…].
  • CreateSystemModel["NewModel",…] 将创建的模型命名为 "NewModel".
  • CreateSystemModel["PackageA.NewModel"] 把 "NewModel" 插入到 "PackageA" 中.
  • 可能的动态系统模型 sys 包括 StateSpaceModel、TransferFunctionModel、AffineStateSpaceModel、NonlinearStateSpaceModel 和 DiscreteInputOutputModel. »
  • 可能的静态系统模型 sys 包括 FittedModel、NetChain 和 NetGraph.
  • 可能的方程 eqns 包括常微分方程 (ODE)、微分代数方程 (DAE)、初始值方程和 WhenEvent 给出的事件指定. »
  • eqns 和 sys 中的参数被认为是不明确依赖于 t 的变量.
  • 变量和参数的类型指定 tspecs 为 {tspec1,…}，其中每个 tspeci 的格式为：
  • pari∈typei参数类型 typei
    vari∈typei变量类型 typei
  • 类型 typei 可以为基本的 Reals、Integers 和 Booleans，或任意带有单位的 Modelica 类型. »
  • SystemModels["Modelica.Units.*","type"] 可用于查找内置标准单位.
  • 一般情况下，通过将许多模型组合成更大的系统来构建 Modelica 模型. 这些模型之间的交互连接则由 Modelica 中的概念 connector 描述. »
  • 接口由力和流变量组成. 当把多个接口连在一起时，流变量的和为 0，而力变量被设为相等.
  • 举例来说，电路接口常被称为引脚 (pin)，由电压变量 v 和电流变量 i 组成.
  • 将引脚 n 和 p 连接在一起，流变量（这里为电流 i）相加为 0，力（这里为电压 v）则被设为相等：
  • 所有流入元件的流变量为正.
  • 不同域的力和流变量包括：
  • 域力变量流变量
    电路电压电流
    磁路磁位磁通量
    平移力学位置力
    转动力学角度转矩
    三维力学位置向量，定向对象切割力向量，切割扭矩向量
    流体流动系统压力，比焓质量流率，焓流率
    热传导系统温度热流率
    示意图实数，整数，布尔值-
  • 一个域的可能的接口 conni 通常在 Interfaces 包中被定义. 例如，SystemModels["Modelica.Electrical.Analog.Interfaces.*","connector"] 可用于查找内置电子模型库中的接口.
  • 指定 vari∈conni 可用来指定变量 vari 指代类型为 conni 的接口.
  • 连接器 c 中的变量 vi 可以用 c▴vi 在 eqns 中引用，其中 ▴ 字符可以输入为 \[UpPointer].
  • 可用 SystemModel[conn,"SystemVariables"] 来列出由接口 conn 定义的变量.
  • 在 CreateSystemModel[…,spec] 中，spec 是一个 Association，其中的键为：
  • "ParameterValues"{p1val1,…}参数值
    "InitialValues"{v1val1,…}初始值
    "ExtendsModels"{partial1,…}所基于的部分模型
    "DiscreteVariables"{v1,v2,…}仅在事件发生时变化的变量
    "SimulationSettings"{opt1val1,…}模型仿真选项
  • 模型库经常含有被称为 interfaces 的部分模型，可用来构建新的元件模型. 这些界面通常由接口和描述接口间基本关系的方程构成.
  • 当设置为 CreateSystemModel[…,"ExtendsModels"partial] 时，会将新模型与 Modelica 中已定义的 partial SystemModel 结合在一起. »
  • 通过使用 "ExtendsModels"{"partial1",…} 一个模型可以跨越多个模型.
  • 在其上进行构建的部分模通常在 Interfaces 包中被定义. 例如，SystemModels["Modelica.Electrical.Analog.Interfaces.*","model"|"block"] 可用于查找内置电子模型库中的部分模型 (partial models).
  • "InitialValues" 对应于 Modelica 模型中的 start 属性.
  • 在 "SimulationsSettings"->{opt1val1,…} 中允许的选项包括：
  • "Method"仿真方法
    "StartTime"仿真开始时间
    "StopTime"仿真停止时间
  • 可用的自适应步长 "Method" 值包括：
  • "DASSL"DASSL DAE 求解器
    "CVODES"CVODES ODE 求解器
  • 自适应步长法的选项包括：
  • "InterpolationPoints"插值点数
    "Tolerance"自适应步长的公差
  • 可用的固定步长 "Method" 值包括：
  • "Euler"显式 1 阶欧拉方法
    "Heun"2 阶 Heun 方法
    "RungeKutta"显式四阶 Runge-Kutta 法
  • 固定步长法的选项包括：
  • "StepSize"固定步长
  • 使用 GeneratedAssetLocationloc 选项，您可以将生成的资源存储在位置 loc 中.

范例

打开所有单元关闭所有单元

基本范例  (3)

基于 StateSpaceModel 创建模型：

创建一个基于 TransferFunctionModel 的模型，并为其指定一个自定义名称：

在现有界面周围用方程构建模型：

范围  (50)

系统模型  (11)

创建一个单入单出模型 TransferFunctionModel：

创建一个单入单出模型 StateSpaceModel：

多入多出：

用传递函数模型中的参数创建模型：

指定状态-空间模型的参数：

定义传递函数模型的参数值：

给出状态-空间模型的参数值：

给出参数的类型和值：

根据离散传递函数模型创建模型：

根据离散状态-空间模型创建模型：

使用描述器系统：

根据仿射状态空间模型创建模型：

根据非线性状态空间模型创建模型：

根据离散输入输出模型创建模型：

微分方程  (12)

创建一个方程组成的 ODE 方程组：

指定任意阶数的方程. 自动完成高阶导数的减化：

定义多个方程组成的方程组：

定义一个带有代数约束的方程组，导致高指数 (high-index) 问题：

可用 WhenEvent 指定混合方程：

声明一个仅在离散时间变化的变量 a：

模拟并绘制楼梯上弹跳球的模型：

Wolfram 语言函数会被自动转换为 Modelica 等效模型：

指定缺省参数值：

指定 start 值：

指定变量和参数的类型：

用 Indexed 表示数组：

方程中使用的函数被转换成 Modelica 中的函数：

关联和函数  (4)

Association 被转换为一条记录：

用记录存储粒子的运动：

创建一个类别，分类规范函数来自 Function：

用 Module 引入保护变量：

区域和 Graphics3D  (2)

嵌入维度为 3 的区域可生成具有可视化和动态属性的对象：

用 "Modelica.Mechanics.MultiBody" 组件存储如 RegionMeasure、RegionCentroid 和 MomentOfInertia 这样的数据：

Graphics3D 对象输出，以制作可视化效果：

DiscretizeGraphics 或 BoundaryDiscretizeGraphics 也许能够从 Graphics3D 生成一个区域：

拟合模型与神经网络  (2)

使用 FittedModel 创建一个输入-输出块：

给出一个输入，模拟并绘图：

根据经训练的或初始化的 NetChain 或 NetGraph 创建输入输出模块：

给出输入、模拟和绘图：

模型命名  (3)

为创建的模型指定一个自定义名称：

显示模型名称：

在包内创建模型：

显示模型名称：

如果没有给出名称，则生成一个唯一的名称：

显示生成的模型名称：

为模型指定一个自定义名称：

显示新的模型名称：

类型和连接器  (4)

创建一个输出块：

将其作为实值返回：

创建模型：

创建一个衍生块：

定义输入和输出连接器：

创建模型：

使用 Electrical 库中的连接器创建电阻：

使用缩写形式来指代连接器：

初始值和参数值  (6)

给出变量的 start 值：

给出参数的 start 值：

如果 start 值和初始化方程同时存在，初始化方程的优先级较高：

用参数作为初始值：

给出参数值：

给出依赖于另一个参数的参数：

在部分模型上构建  (3)

创建一个模块，对输入加 1：

创建模块，扩展 SISO 模块的接口：

用简化形式指代现有界面：

根据成对的字符串列表创建一个细目：

仿真设置  (3)

给模型一个开始和停止时间：

模拟模型并绘图：

选择 Runge–Kutta 法进行仿真：

显示模型仿真设置：

设置模型的实时同步：

显示模型仿真设置：

选项  (2)

GeneratedAssetLocation  (2)

默认情况下，从区域创建的模型会将资产文件导出到 $WolframDocumentsDirectory：

使用 GeneratedAssetLocation 为资源指定一个位置：

默认情况下，从神经网络创建的模型将 ONNX 文件导出到 $WolframDocumentsDirectory：

使用 GeneratedAssetLocation 指定结果的位置：

应用  (7)

定义弹跳球的方程：

创建模型：

假定恢复系数为 95%，对模型进行仿真：

绘制高度随时间变化的情况：

创建 Lotka–Volterra 方程的模型，模拟掠食者-猎物关系：

定义两个状态的初值，

定义参数值：

创建模型：

显示随着时间的推移掠食者和猎物的族群规模：

较大的猎物增长参数将加快系统循环的速度：

模拟两个连在一起的池子，第二个池子有泄漏的地方：

设置方程，包括初始方程和参数：

创建模型，用给定参数值作为默认值：

仿真：

随着时间的推移，最终两个池子都会被排干，因为第二个池子有泄漏：

创建只在一个方向有阻尼的机械平移阻尼器：

定义阻尼常数：

用 Translational Mechanics library 中的部分界面创建阻尼：

与双向阻尼器相比较：

创建数字低通滤波器：

把滤波器转换为传递函数：

创建滤波器模型：

创建信号发生源：

把信号源连接到滤波器：

仿真并绘制输出信号和滤波后的信号：

将区域与世界的组件一起使用以创建新模型，其中的物体会受到重力影响：

仿真并绘制质心的位置：

可视化平行六面体的旋转现象：

通过更改世界组件中的参数来关闭重力，并为角速度提供一个初始值：

仿真并获取固定到物体上的框架的旋转矩阵：

可视化物体的旋转：

属性和关系  (3)

SystemModel 属性可用来从模型中提取信息：

用来自现有模型的方程创建新模型，改变一个参数：

仿真并比较两个模型：

特殊字符被转换成较长的格式：

Subscript 被转换为 _：

可能存在的问题  (2)

除非明确保存，否则不保存模型：

退出 Wolfram 语言内核后，模型消失：

CreateSystemModel 支持 Wolfram 语音函数的子集：

Wolfram Research (2018)，CreateSystemModel，Wolfram 语言函数，https://reference.wolfram.com/language/ref/CreateSystemModel.html （更新于 2022 年）.

文本

Wolfram Research (2018)，CreateSystemModel，Wolfram 语言函数，https://reference.wolfram.com/language/ref/CreateSystemModel.html （更新于 2022 年）.

CMS

Wolfram 语言. 2018. "CreateSystemModel." Wolfram 语言与系统参考资料中心. Wolfram Research. 最新版本 2022. https://reference.wolfram.com/language/ref/CreateSystemModel.html.

APA

Wolfram 语言. (2018). CreateSystemModel. Wolfram 语言与系统参考资料中心. 追溯自 https://reference.wolfram.com/language/ref/CreateSystemModel.html 年

BibTeX

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