培训对象:多学科领域仿真工程师(机械、电气、液压、热控、控制等),需要构建复杂物理系统模型的研发人员,具备一定建模工具使用基础的技术人员。
培训目标:掌握Modelica语言的语法结构与建模方法,熟练运用Modelica标准库进行多学科系统建模,具备独立创建复杂物理模型、进行系统仿真与性能分析的能力,实现跨学科统一建模与联合仿真。
培训内容介绍:
Modelica语言概述:介绍Modelica作为面向对象、基于方程的多学科建模语言的特点,与传统块图建模(如Simulink)的区别,Modelica在机电液控等领域的应用场景。
Modelica语言结构:学习Modelica的基本语法要素,包括变量声明与类型、方程书写格式、类的创建与继承、连接器定义、初始条件设置。
Modelica开发环境:掌握主流Modelica仿真环境(如Dymola、OpenModelica、JModelica.org)的安装配置、界面操作、模型库管理、仿真参数设置。
Modelica标准库应用:学习Modelica标准库(MSL)的体系结构、机械领域库(旋转/平移)、电气领域库(模拟/数字)、液压与热流库、控制领域库的调用方法。
物理对象建模:掌握基于Modelica建立单学科物理对象模型的方法,包括机械元件的质量-弹簧-阻尼系统、电气元件的RLC电路、液压元件的泵与阀建模。
多学科系统模型创建:学习将不同学科模型集成为多学科系统的方法,定义跨学科接口与能量交换关系,构建机电一体化系统模型。
方程与算法混合建模:掌握在Modelica中同时使用方程与算法(if语句、for循环)的方法,实现混合建模与复杂控制逻辑。
分层建模技术:学习复杂系统的层次化解构方法,自顶向下分解系统、自底向上集成组件、重用已有模型库、封装与接口设计。
FMI/FMU联合仿真:介绍功能模型接口(FMI)标准,学习将Modelica模型导出为功能模型单元(FMU),与其他仿真工具(MATLAB、Simulink)进行联合仿真的方法。
仿真结果分析:掌握仿真后处理技术,包括变量曲线绘制、数据分析、参数扫描、优化设计、结果报告生成。
自定义模型库开发:学习创建企业专用模型库的方法,包括领域特定类的设计、接口规范定义、文档编写、库的封装与发布。
综合案例实战:选取典型多学科系统(如电动汽车驱动系统、液压伺服控制系统),完成从模型设计、参数设置、仿真分析到优化改进的完整流程演练。