Purpose: The main objective is to accelerate the mathematical modeling of complex systems and offer the researchers an accessible and standardized platform for model sharing and reusing. Methods: We describe a methodology for creating mathematical lumped models, decomposing a system into basic components represented by elementary physical laws and relationships expressed as equations. Our approach is based on Modelica, an object-oriented, equation-based, visual, non-proprietary modeling language, together with Physiolibrary, an open-source library for the domain of physiology. Results: We demonstrate this methodology on an open implementation of a range of simple to complex cardiovascular models, with great complexity variance (simulation time from several seconds to hours). The parts of different complexity could be combined together. Conclusions: Thanks to the equation-based nature of Modelica, a hierarchy of subsystems can be built with an appropriate connecting component. Such a structural model follows the concept of the system rather than the computational order. Such a model representation retains structural knowledge, which is important for e.g., model maintainability and reusability of the components and multidisciplinary cooperation with domain experts not familiar with modeling methods.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Piece łukowe są złożonymi urządzeniami elektromechanicznymi wykorzystywanymi w procesach metalurgicznych. Prowadzenie badań na tego typu obiektach wymaga kosztownego sprzętu pomiarowego. Wiele informacji w systemie jest niedostępnych pomiarowo. Powoduje to celowość prowadzenia badań z wykorzystaniem technik symulacji komputerowej. Ponieważ piec łukowy jest złożonym systemem składającym się z części mechanicznych, elektrycznych, elektronicznych, hydraulicznych, które integrowane są w jedno urządzenie. Projektowanie tego typu układów wymaga zastosowania narzędzi pozwalających modelować takie systemy jako jeden obiekt. W klasycznym podejściu do modelowania tworzony jest opis matematyczny poszczególnych elementów obiektu i symulowany za pomocą narzędzi typu Matlab, Simulink. Wadą takiego podejścia jest konieczność wyznaczania nowych równań przy każdej zmianie struktury układu. Rozwiązaniem tego problemu jest wykorzystanie języka Modelica. Pozwala on w sposób obiektowy opisać strukturę budowanego modelu i wszystkich połączeń pomiędzy jego elementami. Na bazie opisu tworzone są w sposób automatyczny równania opisujące układ. W artykule przedstawiono możliwość wykorzystania języka Modelica do modelowania obwodu pieca łukowego.
EN
In the article elements of the Modelica language and methods of modeling of arc furnace circuit are described.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.