Дымола

Дымола
Разработчик(и)	Dassault Systèmes
Стабильный релиз	Dymola 2025x / 29 ноября 2024 г.
Операционная система	Microsoft Windows , Linux
Платформа	x86-64
Тип	Реализация Modelica
Лицензия	Запатентованный
Веб-сайт	Дымола

Modeling and simulation environment based on the Modelica language

Dymola — это коммерческая среда моделирования и имитации, основанная на открытом языке моделирования Modelica .

Большие и сложные системы состоят из компонентных моделей; математические уравнения описывают динамическое поведение системы. ^[1] Разработанная французской компанией Dassault Systèmes , Dymola доступна как отдельный продукт и интегрирована в 3DEXPERIENCE как часть CATIA . ^[2]

Dymola 2025x поддерживает версию 3.6 языка Modelica и версию 4.0.0 стандартной библиотеки Modelica, а также версии 1, 2 и 3 интерфейса функционального макета (FMI). ^[3] Также поддерживаются структура и параметризация системы (SSP 2.0) и eFMI (FMI для встраиваемых систем).

История

Dymola была первоначально разработана в 1978 году Хильдингом Элмквистом для его докторской диссертации ^[4] в Лундском технологическом институте (позже часть Лундского университета ). Эта первая версия Dymola была основана на языке динамического моделирования (также называемом Dymola) и была реализована в Simula 67. Позже она была повторно реализована в Pascal и C++ .

В 1992 году Элмквист создал шведскую компанию Dynasim AB для продолжения разработки Dymola. В 2006 году Dassault Systèmes приобрела Dynasim AB и начала интегрировать Dymola в CATIA. ^[2]

В 1996 году Элмквист инициировал проектирование Modelica . Целью было разработать объектно-ориентированный язык для моделирования технических систем для повторного использования и обмена динамическими моделями систем в стандартизированном формате. Modelica основана на языке Dymola, но опыт работы с другими языками моделирования был учтен. В сентябре 1997 года была выпущена версия 1.0 спецификации Modelica, которая стала основой для реализации прототипа в Dymola. В 2000 году была сформирована некоммерческая ассоциация Modelica для управления постоянно развивающимся языком Modelica и разработки бесплатной стандартной библиотеки Modelica. ^[2] С 2002 года в Dymola поддерживается только язык Modelica.

Домены приложений

Dymola обладает возможностями мультиинженерии, что означает, что модели могут состоять из компонентов из многих инженерных областей. Используя язык Modelica, подсистемы представляются взаимосвязанными компонентами; на самом низком уровне динамическое поведение описывается математическими уравнениями или алгоритмами. Связи между компонентами образуют дополнительные уравнения. Dymola обрабатывает полную систему уравнений для генерации эффективного кода моделирования.

Знания, связанные с предметной областью, представлены библиотеками Modelica, содержащими компоненты для механики, электрики, управления, тепловых, пневматических, гидравлических, силовых передач, термодинамики, динамики транспортных средств, кондиционирования воздуха и т. д. Для коммерческих библиотек Dymola поддерживает сокрытие и шифрование информации. Типичные области применения, которые облегчаются библиотеками Modelica, включают:

Автомобильный

Автомобильные приложения делятся на три основные категории. Двигатель и трансмиссия моделируются с использованием библиотек Engines и Powertrain. Гибкость открытого языка Modelica особенно подходит для моделирования гибридных или альтернативных трансляций с использованием библиотек Battery, Brushless DC Drives и Electrified Powertrains. Модальные тела или гибкие валы доступны через библиотеку Flexible Bodies. Охлаждение двигателя и батареи поддерживается библиотекой Cooling, которую можно объединить с библиотекой HVAC. Библиотека Human Comfort добавляет модели комфорта пассажира для полного теплового моделирования транспортного средства. Компоненты контроллера доступны в стандартной библиотеке Modelica.

Иерархически структурированные модели Modelica с открытым исходным кодом обеспечивают беспрецедентную гибкость для различных конфигураций транспортных средств при повторном использовании общих компонентов.

Аэрокосмическая промышленность и оборона

Множество библиотек предлагают возможности моделирования сложных терможидкостных систем самолетов, от топливных систем до контроля окружающей среды. Библиотека Human Comfort предоставляет дополнительные модели комфорта пассажиров для теплового моделирования салона.

Библиотека Flight Dynamics позволяет быстро моделировать, имитировать и анализировать динамические характеристики полета широкого спектра самолетов и БПЛА. Исполнительные механизмы для управления полетом и другие подсистемы используют библиотеки Brushless DC Drives и Electrified Powertrains. Гибкие балки и модальные тела из моделей Finite Element управляются библиотекой Flexible Bodies.

Энергия, процессы и коммунальные услуги

Все более строгие требования к воздействию на окружающую среду обуславливают тенденцию к более детальному моделированию физики и систем управления. Библиотека Heat, Ventilation and Air Conditioning (HVAC) позволяет минимизировать эксплуатационные расходы на HVAC здания, выбрав правильную стратегию управления системой и избежав дорогостоящих ошибок проектирования систем HVAC на ранних этапах проектирования здания. Библиотека Human Comfort Library обеспечивает комплексный подход к моделированию теплового комфорта в занимаемом здании или транспортном средстве. Терможидкостные системы обычно моделируются с помощью библиотеки ThermalSystem. Библиотека Industrial Process Simulation ориентирована на целлюлозно-бумажную промышленность.

Промышленное оборудование

Все виды промышленного оборудования можно моделировать с помощью механических библиотек библиотеки Modelica Standard Library, включая 3D многотельные системы. Другие варианты — гибкие балки и модальные тела, происходящие из модели конечных элементов. Приводы и системы управления моделируются с помощью библиотек Battery, Brushless DC Drives и Electrified Powertrains. Тепловые свойства промышленного оборудования легко моделируются с помощью библиотеки Cooling.

Сторонние библиотеки

В дополнение к библиотекам, доступным в портфолио продуктов Dymola, несколько библиотек были разработаны третьими лицами, такими как Claytex [1], Modelon AB [2], TLK-Thermo [3] и XRG Simulation [4]. Дополнительные бесплатные и коммерческие библиотеки доступны на домашней странице Modelica Association [5].

Инструменты и взаимодействие

Инструменты для проектирования моделей

Опция калибровки модели основана на процессе, в котором данные измерений с реального устройства используются для настройки параметров таким образом, чтобы результаты моделирования хорошо согласовывались с данными измерений.

Опция оптимизации конструкции используется для настройки параметров устройства или его контроллера с целью улучшения динамики системы по нескольким критериям и в нескольких случаях.

Model Management включает поддержку шифрования моделей, контроля версий от Dymola и утилит для проверки, тестирования и сравнения моделей. Также включена поддержка распространенных инструментов управления версиями, таких как CVS , SVN и GIT .

Экспорт кода и модели

Для большинства этапов разработки системы (измерение размеров, детальное проектирование, реализация) важно иметь доступ к образу кода C модели для запуска оборудования в цикле , моделирования быстрого прототипирования или для создания симуляторов для целей проверки или обучения. Для достижения этих целей доступно несколько вариантов.

Dymola поддерживает импорт и экспорт в соответствии с интерфейсом Functional Mockup (FMI) . С соответствующими опциями экспортируемый код может быть сгенерирован для экспорта без какой-либо лицензии времени выполнения или как исходный код. Экспортированные функциональные модули Mockup затем могут использоваться на нескольких платформах моделирования.

Смотрите также

Ссылки

^ Дассо Системс. Что такое Димола? (PDF) .
^ abc Elmqvist, Hilding (2014). "Modelica Evolution - From My Perspective" (PDF) . Modelica Association. doi :10.3384/ECP1409617 . Получено 2016-09-02 .
^ Дассо Системс. Примечания к выпуску Dymola 2024x.
^ Элмквист, Хильдинг (1978). Язык структурных моделей для больших непрерывных систем . Кафедра автоматического управления, Лундский университет, Швеция. ISRN LUTFD2/TFRT-1015-SE.

Внешние ссылки

Официальный сайт
Сайт Modelica
веб-сайт ФМИ

[What_is_Dymola?-1] Дассо Системс. Что такое Димола? (PDF) .

[Elmqvist2014-2] Elmqvist, Hilding (2014). "Modelica Evolution - From My Perspective" (PDF) . Modelica Association. doi :10.3384/ECP1409617 . Получено 2016-09-02 .

[Release_Notes-3] Дассо Системс. Примечания к выпуску Dymola 2024x.

[Elmqvist1978-4] Элмквист, Хильдинг (1978). Язык структурных моделей для больших непрерывных систем . Кафедра автоматического управления, Лундский университет, Швеция. ISRN LUTFD2/TFRT-1015-SE.