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隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，模擬建模仿真技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的作用越來(lái)越重要，已經(jīng)成為測(cè)試和分析產(chǎn)品技術(shù)性能的一項(xiàng)重要手段，當(dāng)今產(chǎn)品非常復(fù)雜，往往跨越了多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，而單領(lǐng)域建模仿真工具不能滿足人們的要求，因此，有必要設(shè)計(jì)多領(lǐng)域建模語(yǔ)言與仿真平臺(tái)，以滿足產(chǎn)品生產(chǎn)的需要。Modelica 是歐洲仿真界在統(tǒng)一和歸納先前多種物理建模語(yǔ)言的基礎(chǔ)上, 為解決復(fù)雜多領(lǐng)域物理系統(tǒng)的統(tǒng)一建模與仿真問(wèn)題, 提出的一種面向?qū)ο蟮?、基于方程的、陳述式建模語(yǔ)言。
本論文介紹了硬件描述語(yǔ)言和matlab系統(tǒng)的發(fā)展概況，并介紹了多領(lǐng)域建模語(yǔ)言modelica的發(fā)展歷史、主要特征和功能。modelica采用了無(wú)因果的建模思想,用更加自然的語(yǔ)法和語(yǔ)義來(lái)表述模型,非常適合于物理系統(tǒng)的建模。它語(yǔ)法簡(jiǎn)單、層次清晰,可以按照系統(tǒng)真實(shí)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來(lái)連接各個(gè)組件,而且可處理混雜系統(tǒng)?，F(xiàn)在modelica語(yǔ)言建模方法已被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、液壓、氣動(dòng)等各個(gè)領(lǐng)域，而同步電機(jī)的應(yīng)用已日趨廣泛，同步電機(jī)將在今后的電機(jī)系統(tǒng)研究中占有重要的地位，通過(guò)本課題，在dymola軟件平臺(tái)上利用modelica語(yǔ)言建立同步電機(jī)模型并進(jìn)行仿真，本文以模塊化建模作為建立同步電機(jī)模型的一個(gè)基本原則。
模塊化建模的基礎(chǔ)是系統(tǒng)的可分解性，即系統(tǒng)可以分解為若干個(gè)存在相互作用的子系統(tǒng)，子系統(tǒng)本身作為系統(tǒng)又可以進(jìn)一步進(jìn)行分解。對(duì)每個(gè)子系統(tǒng)都建立模型，就形成了層次化的系統(tǒng)模型。理論上，系統(tǒng)進(jìn)行分解是不受限制的，但合理地分解有助于系統(tǒng)模型的建立與維護(hù)。根據(jù)面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)思想，同步電機(jī)依據(jù)功能和物理結(jié)構(gòu)可以被分解成相互作用的相對(duì)獨(dú)立的“對(duì)象”部件。每個(gè)部件即為一個(gè)對(duì)象，該對(duì)象代表了部件的仿真計(jì)算模型，系統(tǒng)整體的仿真由傳統(tǒng)的“過(guò)程”仿真轉(zhuǎn)換為更能反應(yīng)真實(shí)的同步電機(jī)內(nèi)部相互作用的“對(duì)象”的集合仿真。具體內(nèi)容為：
分析同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理及其數(shù)學(xué)模型，并分析同步電機(jī)的內(nèi)部邏輯關(guān)系，我們把同步電機(jī)模型分解成功能化的獨(dú)立模塊。每個(gè)模塊完成該模型中的某一項(xiàng)仿真計(jì)算。這樣的設(shè)計(jì)滿足了層次化結(jié)構(gòu)的要求，并易于建立可擴(kuò)展的標(biāo)準(zhǔn)化模型。而建立模塊化模型庫(kù)的困難之處在于系統(tǒng)內(nèi)相互作用（耦合）的表達(dá)，在表達(dá)相互作用時(shí)，應(yīng)盡量保證模塊的數(shù)學(xué)獨(dú)立性，據(jù)此在dymola平臺(tái)上構(gòu)建同步電機(jī)模型庫(kù)，利用組件連接的方式構(gòu)建同步電機(jī)仿真系統(tǒng)，并且分析仿真得到的結(jié)果，最終采用串電阻啟動(dòng)方式啟動(dòng)電機(jī)，以獲得較優(yōu)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。
Modelica 語(yǔ)言是目前盛行的一種先進(jìn)的面向?qū)ο蠖囝I(lǐng)域物理系統(tǒng)建模語(yǔ)言，跟其他建模語(yǔ)言相比，modelica語(yǔ)言具備重用性高、建模簡(jiǎn)單方便、無(wú)須符號(hào)處理等許多優(yōu)點(diǎn)，modelica 語(yǔ)言的建模思想在很大程度上順應(yīng)了知識(shí)的可積累、可重用和可重構(gòu)的指導(dǎo)原則,因此基于modelica語(yǔ)言的多領(lǐng)域建模方法具有非常顯著的優(yōu)勢(shì)，這種建模方法必將成為今后多領(lǐng)域建模的主流方法。