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基于Modelica的物理系統建模方法/劉艷芳 黎文勇

包郵 基于Modelica的物理系統建模方法/劉艷芳 黎文勇

出版社：機械工業出版社出版時間：2020-10-01
開本： 16開 頁數： 162
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基于Modelica的物理系統建模方法/劉艷芳 黎文勇 版權信息

基于Modelica的物理系統建模方法/劉艷芳 黎文勇 內容簡介

《基于Modelica的物理系統建模方法》圍繞Modelica語言的核心、主要和常用功能編寫，讓讀者快速突破、重點圍剿、抓大放。贿x擇一些有必要、有特色、簡單實用的典型模型，使讀者快速掌握編程方法。全書共分五章，包括連續物理系統的建模方法、非連續變結構系統的建模方法、仿真計算方法、基于TypeDesigner的物理系統建模方法和機電液控一體化領域的建模應用，旨在揭示如何使用Modelica語言來創建物理系統模型，展現語言的創造力。本書既可以作為汽車、航空航天、工程機械、船舶、精密儀器和機器人等領域的工程師開展系統動力學建模與仿真的參考工具書，也可以作為高等院校的教研教材。

基于Modelica的物理系統建模方法/劉艷芳 黎文勇 目錄

前言

第1章連續物理系統的建模方法1

1.1連續物理系統的建模方式與模型要素1

1.1.1真實連續物理系統的*小元件分解法1

1.1.2連續物理系統模型的兩種創建方式2

1.1.3連續物理系統Modelica模型的構成要素5

1.1.4物理域的“勢”量和“流”量7

1.2簡單物理對象的Modelica建模方法8

1.2.1模型的聲明：以符合牛頓**定律的單質量物理系統為例8

1.2.2參變量屬性的聲明10

1.2.3派生類型及其參變量的聲明11

1.2.4端口的聲明13

1.2.5模型的拓展聲明16

1.2.6條件方程的聲明18

1.3復雜物理系統的Modelica建模方法21

1.3.1層級式建模方法的基本原理21

1.3.2可重用模型庫的創建24

1.3.3層級式模型的文件存儲26

1.3.4模型的搜索機制26

1.3.5模型的平衡檢測27

第2章非連續變結構系統的建模方法31

2.1非連續性方程31

2.2關系式觸發事件33

2.3離散方程和運算符pre（..）34

2.4瞬態方程37

2.4.1瞬態方程和when語句37

2.4.2采樣數據系統及其初始化41

2.4.3事件的優先級44

2.4.4時間同步機制47

2.4.5多速率控制器48

2.4.6慣性延時48

2.4.7接通延時和斷開延時50

2.4.8有限范圍采樣51

2.4.9函數調用51

2.4.10連續方程和瞬態方程之間的代數環52

第3章仿真計算方法56

3.1符號轉換算法56

3.1.1狀態空間形式的轉換57

3.1.2排序63

3.1.3分裂法求解代數方程70

3.1.4奇異系統及其解決方法74

3.2混合微分代數方程組81

第4章基于TypeDesigner的物理系統建模方法85

4.1Modelica建模的主要優勢85

4.2系統建模與仿真理念87

4.3TypeDesigner與高級建模方法88

4.3.1層級式模型與命名空間88

4.3.2創建新類型的高級建模方法89

4.3.3基于TypeDesigner的創建流程90

4.4建模實踐1：機械系統中常用的彈簧阻尼特性96

4.4.1彈簧阻尼模型（SpringDamperA）96

4.4.2彈簧阻尼計算模塊(SpringDamperBlock)98

4.4.3調用計算模塊的彈簧阻尼模型(SpringDamperB)98

4.4.4帶可選項的彈簧阻尼模型(SpringDamperC)99

4.4.5可曲線輸入參數的彈簧阻尼模型（SpringDamperD）101

4.4.6考慮彈性變形的彈簧阻尼模型（SpringDamperE）101

4.5建模實踐2：控制系統中常用的脈寬調制技術105

4.5.1結構形式1：if方程107

4.5.2結構形式2：if表達式108

4.5.3結構形式3：when方程108

4.5.4結構形式4：for方程110

4.5.5仿真報錯及處理112

4.6建模實踐3：迭代算法中常用的牛頓拉夫遜方法112

第5章機電液控一體化領域的建模應用115

5.1多學科系統動力學軟件SimulationX115

5.2齒輪傳動系統的建模115

5.2.1有限元法和集中參數法116

5.2.2定軸圓柱齒輪傳動系統的建模119

5.2.3行星齒輪傳動系統的建模122

5.2.4人字齒輪傳動系統的建模127

5.3控制系統的開發與建模128

5.3.1控制理論的建模方法128

5.3.2連續時間域的控制系統133

5.3.3離散時間域的控制系統136

5.4液壓系統的建模142

5.4.1建；A和流體屬性142

5.4.2液壓連線中的計算146

5.4.3液壓阻力的計算148

5.4.4機械液壓執行機構149

5.4.5簡單液壓閥元器件的建模154

5.4.6先導比例控制閥的詳細建模160

參考文獻162


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