Modellkonstruktionswerkzeuge

Dymola unterstützt das Parameter-Sweeping, die Modellkalibrierung, die Konstruktionsoptimierung und das fortschrittliche Modellmanagement.

Parameter-Sweeping in Dymola. Klicken, um zu vergrößern.

Parameter-Sweeping

 

Wenige Modelle werden nur einmal simuliert. Die Ausführung mehrerer Simulationen mit unterschiedlichen Parametern und der Vergleich der Ergebnisse ist eine der grundlegendsten Benutzeraufgaben. Dies kann mit Skripten in Dymola, mit Python oder mithilfe der integrierten Funktionen erfolgen.

Dymola hat eine moderne Benutzeroberfläche, die dem Benutzer ermöglicht, Variablen per Drag-and-Drop zu ändern und die Ergebnisse zu visualisieren. Beim Sweeping eines einzelnen Parameters haben Sie die Möglichkeit, die gesamten Bahnen oder nur die Punkte am Ende der Simulation zu darzustellen. Beim Sweeping von zwei Parametern stellt Dymola eine Oberfläche auf Basis der letzten Punkte dar.

Modellkalibrierung

 

Ein Modelica-Modell, das ein physisches System beschreibt, beinhaltet im Allgemeinen die Festlegung vieler Parameter. Einige Parameter lassen sich anhand der Designspezifikationen nur schwer ermitteln oder messen, beispielsweise die Trägheit eines Teils, Reibung und Verlustparameter.

Die Modellkalibrierung (Parameterschätzung) ist der Prozess, bei dem die Messdaten von einem realen Gerät zur Abstimmung der Parameter verwendet werden, damit die Ergebnisse der Simulation und die Messdaten möglichst übereinstimmen. Dymola variiert die Abstimmung der Parameter und simuliert die Suche nach zufriedenstellenden Lösungen, wodurch sich die Abweichung zwischen den Ergebnissen der Simulation und den Messdaten verringert.

Design Optimization

 

Mit Design Optimization lassen sich die Parameter eines Geräts oder dessen Steuerung so abstimmen, dass die Systemdynamik für mehrere Kriterien und mehrere Fälle verbessert wird.

Ein Modelica-Modell enthält viele Parameter, die für eine gesteigerte Leistung angepasst werden können. Beispiele sind die Federkonstanten eines Fahrzeugs, das Übersetzungsverhältnis von Getrieben oder die Parameter eines Controllers.

Die Konstruktionsoptimierung ist ein Ansatz für die Abstimmung der Parameter in einer solchen Weise, dass das Systemverhalten verbessert wird. Die Abstimmungsparameter werden so berechnet, dass die mathematischen Kriterien verringert werden, wodurch sich die Verbesserung ausdrückt. Die Kriterienwerte werden meistens aus Simulationsergebnissen abgeleitet, z. B. Überschwingen oder Anstiegszeiten einer Antwort, können jedoch auch aus Frequenzreaktionen oder Analysen des Eigenwerts abgeleitet werden.

Modellmanagement

 

Das Modellmanagement unterstützt die Verschlüsselung von Modellen, die Dymola Versionskontrolle (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.
  • Variable Überprüfung von Einheit und Stil.