EcosimPro

В этой статье есть несколько проблем. Помогите улучшить ее или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти сообщения ) Тема этой статьи может не соответствовать правилам Википедии по значимости продуктов и услуг . Please help to demonstrate the notability of the topic by citing reliable secondary sources that are independent of the topic and provide significant coverage of it beyond a mere trivial mention. If notability cannot be shown, the article is likely to be merged, redirected, or deleted. Find sources: "EcosimPro" – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (May 2011) (Learn how and when to remove this message) This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed. Find sources: "EcosimPro" – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (May 2011) (Learn how and when to remove this message) (Learn how and when to remove this message)

EcosimPro

EcosimPro в схематическом виде, используется для создания графических моделей
Стабильный релиз	5.6.0 / Декабрь 2016 ; 8 лет назад (2016-12)
Предварительный релиз	5.4.19 / Октябрь 2015 ; 9 лет назад (2015-10)
Операционная система	Майкрософт Виндоус
Веб-сайт	www.ecosimpro.com

EcosimPro — это инструмент моделирования, разработанный Empresarios Agrupados AIE для моделирования простых и сложных физических процессов, которые могут быть выражены в терминах дифференциальных алгебраических уравнений или обыкновенных дифференциальных уравнений и дискретно-событийного моделирования .

Приложение работает на различных платформах Microsoft Windows и использует собственную графическую среду для проектирования моделей.

Моделирование физических компонентов основано на языке EcosimPro (EL), который очень похож на другие традиционные языки объектно-ориентированного программирования ^[1] , но достаточно мощный для моделирования непрерывных и дискретных процессов.

Этот инструмент использует набор библиотек, содержащих различные типы компонентов (механические, электрические, пневматические, гидравлические и т. д.), которые можно повторно использовать для моделирования любого типа системы.

Он используется в ESA для анализа двигательных систем ^[2] и является рекомендуемым инструментом анализа ESA для систем ECLS. ^{[3] [4]}

Проект инструмента EcosimPro начался в 1989 году при финансовой поддержке Европейского космического агентства (ESA) и имел целью моделирование систем контроля окружающей среды и жизнеобеспечения для пилотируемых космических кораблей, ^[4] таких как шаттл Hermes . Многопрофильная природа этого инструмента моделирования привела к его использованию во многих других дисциплинах, включая механику жидкости, химическую обработку, управление, энергетику, движение и динамику полета. Эти сложные приложения продемонстрировали, что EcosimPro очень надежен и готов к использованию во многих других областях.

Дифференциальное уравнение
Чтобы ознакомиться с использованием EcosimPro, сначала создайте простой компонент для решения дифференциального уравнения. Хотя EcosimPro предназначен для моделирования сложных систем, его также можно использовать независимо от физической системы, как если бы он был чистым решателем уравнений. Пример в этом разделе иллюстрирует этот тип использования. Он решает следующее дифференциальное уравнение, чтобы ввести задержку для переменной x :

${\displaystyle {\frac {dy}{dt}}=(x-y)/tau}$

что эквивалентно

${\displaystyle y'=(x-y)/tau}$

где x и y имеют временную зависимость, которая будет определена в эксперименте. Tau — это данные, предоставленные пользователем; мы будем использовать значение 0,6 секунды. Это уравнение вводит задержку в переменной x относительно y со значением tau . Для моделирования этого уравнения мы создадим компонент EcosimPro с уравнением в нем.

Компонент, который будет моделироваться в EL, выглядит следующим образом:

КОМПОНЕНТ уравнения_тест ДАННЫЕ REAL tau = 0,6 "время задержки (секунды)" ОКОНЧАТЕЛЬНЫЕ РЕШЕНИЯ РЕАЛЬНЫЙ x, y ПРОДОЛЖАЕТСЯ у' = (х - у) / тауКОНЕЧНЫЙ КОМПОНЕНТ

Маятник
Одним из примеров прикладного исчисления может быть движение идеального маятника (без учета трения). У нас будут следующие данные: сила тяжести 'g'; длина маятника 'L'; и масса маятника 'M'. В качестве переменных для расчета у нас будут: декартово положение в каждый момент времени маятника 'x' и 'y' и натяжение нити маятника 'T'. Уравнения, определяющие модель, будут следующими:

- Проецируя длину кабеля на декартовы оси и применяя теорему Пифагора, получаем:

${\displaystyle x^{2}+y^{2}=L^{2}}$

Разложив силу в декартовых координатах, получаем

${\displaystyle F_{x}=-T{\frac {x}{L}}}$

и

${\displaystyle F_{y}=-T{\frac {y}{L}}-M\;g}$

Для получения дифференциальных уравнений можно преобразовать:

${\displaystyle F_{x}=M\;a_{x}=M\;{\ddot {x}}}$

и

${\displaystyle F_{y}=M\;a_{y}=M\;{\ddot {y}}}$

(примечание: — первая производная положения, равная скорости. — вторая производная положения, равная ускорению)${\displaystyle {\dot {x}}}$${\displaystyle {\ddot {x}}}$

Этот пример можно найти в библиотеке DEFAULT_LIB под названием «pendulum.el»:

КОМПОНЕНТ маятника «Пример маятника» ДАННЫЕ REAL g = 9.806 "Сила тяжести (м/с^2)" REAL L = 1. «Долгота маятника (м)» REAL M = 1. "Масса маятника (кг)" ОКОНЧАТЕЛЬНЫЕ РЕШЕНИЯ REAL x "Положение маятника X (м)" REAL y "Положение маятника Y (м)" REAL T "Сила натяжения нити маятника (Н)" ПРОДОЛЖАЕТСЯ х**2 + у**2 = Л**2 М * х'' = - Т * (х / Л) М * у'' = - Т * (у / Л) - М * гКОНЕЧНЫЙ КОМПОНЕНТ

Последние два уравнения выражают соответственно ускорения x'' и y'' по осям X и Y.

• Символьная обработка уравнений (например: вывод и т. д.)
• Надежные решатели для нелинейных и DAE-систем: DASSL, ^[5] Ньютон-Рафсон ^{[6] [7]}
• Математические мастера для:
  • Определение граничных условий
  • Решение алгебраических циклов
  • Сокращение проблем DAE с высоким индексом ^[8]
• Умные математические алгоритмы, основанные на теории графов, для минимизации количества неизвестных переменных и уравнений
• Мощный обработчик дискретных событий для остановки моделирования при возникновении события

EcosimPro используется во многих областях и дисциплинах. В следующих параграфах показаны несколько приложений

• Управление : эта библиотека предоставляет компоненты для представления контуров управления, включая типичные П-, ПИ- и ПИД-регуляторы, а также сигнальные процессоры и т. д.
• Turbojet : Библиотека для моделирования турбинных реакторов. С такими компонентами, как турбины, сопла, компрессоры, горелки и т. д.
• ECLSS : Полная библиотека компонентов была разработана для моделирования сложных условий окружающей среды для пилотируемых космических кораблей ^[4]
• ESPSS : Стандартный набор библиотек с компонентами и функциями для моделирования двигательных установок ракет-носителей и двигательных установок космических аппаратов. ^[2]
• Тепловые : эта библиотека содержит компоненты, необходимые для разработки моделей тепловых потоков с сосредоточенными параметрами, т. е. диффузионные тепловые узлы, граничные тепловые узлы, линейные теплопроводники и радиационные теплопроводники.
• Энергетика : В области энергетики EcosimPro используется в различных приложениях, таких как тепловые балансы (Thermal_Balance), гидравлические системы (Pipe Networks Tool), топливные элементы на основе расплавленного карбоната и щелочи и т. д.
• Криогеника : Моделирование больших криогенных систем, например, в ЦЕРНе . ^[9]
• Другие :
  • Очистка воды
  • Переработка отходов
  • Агропродовольственные биотехнологические процессы
  • И т. д.

• AMESim
• APMonitor
• Дымола
• MapleSim
• Проектирование на основе моделей
• Моделька
• SimulationX
• Симулинк
• Wolfram SystemModeler

• Официальный сайт