Modellierungstool
Unterstützung von Parameter-Sweeps, Modellkalibrierung, Designoptimierung und Modellverwaltung
Überblick über die Designtools für DYMOLA
Beim Experimentieren mit Modellen werden Simulationen mit verschiedenen Parameterkombinationen ausgeführt, um die Eigenschaften des modellierten Systems zu bestimmen. Die Modellkalibrierung hilft dem Anwender, Parameter so einzustellen, dass die Simulationsergebnisse möglichst mit den gemessenen Daten übereinstimmen. Die Designoptimierung verbessert die Systemdynamik für mehrere Kriterien und Anwendungsfälle. Im Allgemeinen helfen diese Optionen bei der effektiven Durchführung von Simulationen und einfachen Verwaltung von Modellen.
Analyse und Verwaltung von Modellen in Dymola
Dymola optimiert den Parameter-Sweep, automatisiert die Modellkalibrierung auf Basis realer Daten und verbessert die Systemperformance durch Designoptimierung. Außerdem bietet die Lösung robuste Funktionen zur Modellverwaltung, darunter Verschlüsselung und Versionskontrolle.
- Parameter-Sweep
- Designoptimierung
- Modellkalibrierung
- Modellverwaltung
Wenige Modelle werden nur einmal simuliert. Die Ausführung mehrerer Simulationen mit unterschiedlichen Parametern und der Vergleich der Ergebnisse ist eine der grundlegendsten Anwenderaufgaben. Dies kann mit Dymola-Skripten, mit Python oder mithilfe der integrierten Funktionen erfolgen.
Dymola hat eine moderne Benutzeroberfläche, die dem Anwender ermöglicht, Variablen per Drag & Drop zu ändern und die Ergebnisse zu visualisieren. Beim Sweep eines einzelnen Parameters haben Sie die Möglichkeit, die gesamten Tracks oder nur die Punkte am Ende der Simulation darzustellen. Beim Sweep von zwei Parametern stellt Dymola eine Oberfläche auf Basis der letzten Punkte grafisch dar. Bei drei oder mehr Parametern werden Streudiagramme verwendet.
Der Parameter-Sweep wird automatisch parallel auf allen verfügbaren Rechner-Kernen ausgeführt.
Mit der Designsoptimierung lassen sich die Parameter eines Systems oder dessen Steuerung bzw, Regelung so abstimmen, dass die Systemdynamik für mehrere Kriterien und mehrere Fälle verbessert wird.
Ein Modelica Modell enthält viele Parameter, die für eine gesteigerte Leistung optimiert werden können. Beispiele sind die Federkonstanten eines Fahrzeugs, das Übersetzungsverhältnis von Getrieben oder die Parameter eines Reglers.
Die Designsoptimierung ist ein Ansatz für die Abstimmung der Parameter, um das Systemverhalten zu verbessern. Die Parameter werden so berechnet, dass die mathematischen Kriterien auf ein Minimum reduziert werden, wodurch sich die Verbesserung ausdrückt. Die Kriterienwerte werden meistens aus Simulationsergebnissen abgeleitet, z. B. Überschwingen oder Anstiegszeiten einer Sprungantwort, können jedoch auch aus Frequenzreaktionen oder Analysen des Eigenwerts abgeleitet werden.
Ein Modelica Modell, das ein physikalisches System beschreibt, beinhaltet im Allgemeinen die Festlegung vieler Parameter. Einige Parameter lassen sich anhand der Designspezifikationen nur schwer ermitteln oder messen, beispielsweise die Trägheit einer Komponente oder Reibungs- und Verlustparameter.
Die Modellkalibrierung (Parameterschätzung) ist der Prozess, bei dem die Messdaten von einem realen System zur Abstimmung der Parameter verwendet, werden, damit die Ergebnisse der Simulation und die Messdaten möglichst übereinstimmen. Dymola variiert die Abstimmungsparameter und simuliert die Suche nach zufriedenstellenden Lösungen, wodurch sich die Abweichung zwischen den Ergebnissen der Simulation und den Messdaten verringert.
Die Modellverwaltung unterstützt die Verschlüsselung von Modellen, die Versionskontrolle in Dymola (CVS, Unterversion und GIT) sowie Funktionen für das Überprüfen, Testen und Vergleichen von Modellen.
Integration in Versionskontrollsysteme.
Regressionstests (Überprüfung von Simulationsergebnissen anhand bekannter guter Ergebnisse).
Abdeckung von Klasse und Bedingung.
Variabler Unit- und Style-check.
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