[發明專利]一種基于Modelica的數字化儀表創建方法

有效

• 申請號: 201710030912.7
• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN106844009B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 郭俊峰;江雷;朱徐開;張和華;劉奇;周凡利
• 申請（專利權）人: 蘇州同元軟控信息技術有限公司
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 翁德億

本發明公開了一種基于Modelica的數字化儀表創建方法，包括1）利用MWorks仿真平臺，創建一個模型作為數字化儀表模型；2）在模型文本中定義一個變量，該變量的值將作為數字化儀表上顯示的數值；3）調用Modelica標準函數DynamicSelect，并將函數返回值賦給上述變量，將函數的第一參數設為常量表達式，將第二參數設為變量或變量引用；4）在MWorks參數面板中，將參數coupling_variable的值設置為上述定義的動態變量；5）將MWorks仿真模式設置為實時同步仿真，驅動模型進行仿真，數值顯示器的數值動態變化展示了數字化儀表的效果；6）結束。本發明可以快速創建通用的數字化儀表，提高建模效率，創建出的數字化儀表具有較高的實時性和準確性，不易出錯，適應虛擬數字化儀表的未來需求。

技術領域

本發明屬于計算機仿真與建模領域，具體而言涉及一種數字化儀表創建方法。

背景技術

Modelica是國際仿真界于1997年提出的一種開放的全新多領域統一建模語言，它歸納和統一了先前多種建模語言，且融合了鍵合圖的非因果建模思想、Java語言的面向對象技術和Matlab的數值與矩陣機制，因而具備極其強大的建模功能。面向對象性和非因果性是Modelica 語言最大的優點。面向對象的建模方法具有數據封裝、分層、連接和繼承等特征，易于減少錯誤的發生并容易實現模型的重用。所謂非因果性建模，就是以一種中性、自然的形式表達模型方程，從而不必更多的考慮計算順序，避免了對模型方程的繁瑣推導，從而提高了建模效率，并使部件模型易于被重復使用。Modelica語言采用陳述式、基于方程的非因果建模方法建立模型，通過定義接口，使模型接口的標準化，因此采用Modelica建模可以使物理系統各子系統之間既能完全獨立又可互相統一。

DynamicBlock庫是基于Modelica構建的動態組件庫，里面有一些穩定的、可復用的動態組件，如指示燈、速度計、數值顯示器、餅圖等。

MWorks是新一代多領域工程系統建模、仿真、分析與優化通用CAE平臺，基于Modelica語言，提供了從可視化建模、仿真計算到結果分析的完整功能，支持多學科多目標優化、硬件在環仿真以及與其他工具的聯合仿真。

隨著計算機仿真與建模技術越來越多的應用到各種運行系統中，數字化儀表的重要性越來越高，系統設計人員對數字化儀表的實時性、準確性也變得尤為關注，這對虛擬儀表的設計與開發提出了很高的要求。

在系統的動態仿真中，數字化儀表應能準確反映系統運行過程中的多種參數，模擬速度、溫度、角度、時間及里程等信息實時顯示在仿真工具界面上，提供與真實系統完全相同的運行環境。

以往的虛擬數字化儀表創建方法，例如基于C/C++、Python等，往往不適用于復雜物理結構的儀表建模，就算創建出滿足基本需求的數字化儀表模型，也存在開發周期長、易出錯、模型復用性低等問題。

發明內容

為克服現有技術中的不足，本發明的目的在于提供一種基于Modelica的數字化儀表創建方法，該創建方法建模效率高，所獲得的數字化儀表的數值具有較高的實時性和準確性，不易出錯，適應虛擬數字化儀表的未來需求。

為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現：

一種基于Modelica的數字化儀表創建方法，其包括以下步驟：

步驟1）利用MWorks仿真平臺，從DynamicBlock動態組件庫中選擇數值顯示器組件，所述DynamicBlock動態組件庫是利用Modelica語言構建的動態組件模型庫，創建一個模型作為數字化儀表；

步驟2）在所述模型的文本中定義一個變量，所述變量的值將作為所述數字化儀表上顯示的數值；