MBSE
Czy naprawdę potrzebujesz szczegółowej wiedzy o każdym komponencie w swoim systemie oraz o tym, jak wymodelować każdy z nich, aby pomyślnie przeprowadzić symulację systemu? W tym wpisie na blogu przyjrzę się temu pytaniu oraz temu, jak istniejące biblioteki Modelica obsługiwane przez Dymola wpływają na odpowiedź.
Jedną z rzeczy, którą zrozumiałam wraz z doświadczeniem, jest to, że nie mogę wiedzieć wszystkiego o wszystkim; chociaż inżynier we mnie zawsze chce dowiadywać się więcej. Moja wiedza obejmuje po trochu z wielu dziedzin oraz większą głębię w kilku obszarach. Jest to w porządku, ponieważ pracuję w zespole, który jako całość posiada znacznie szerszą wiedzę niż moja własna. Dopóki więc mój zespół współpracuje i dzieli się wiedzą, rezultat powinien być pomyślny.
"Staraj się dowiedzieć czegoś o wszystkim i wszystkiego o czymś"
Thomas Henry Huxley
Uważam, że ta myśl ma zastosowanie również wtedy, gdy decydujesz, jak podejść do symulacji. Aby osiągnąć swój cel, jakim jest pomyślna symulacja systemu, prawdopodobnie nie musisz wiedzieć wszystkiego o samym systemie i sposobie jego modelowania. Ktoś mógł już bowiem wymyślić, jak go wymodelować, a Ty możesz wykorzystać to w swojej pracy. Dymola obsługuje istniejący ekosystem bibliotek Modelica, obejmujący ogromny zakres dziedzin i zastosowań, których możesz użyć do uzupełnienia swojej własnej wiedzy firmowej.
Modelica i Dymola wspierają współpracę
Dymola wykorzystuje język Modelica. Razem Dymola i Modelica wspierają nas w dzieleniu się wiedzą poprzez:
- Zorientowanie obiektowe — Używamy obiektów reprezentujących komponenty fizyczne, które łączymy, aby tworzyć bardziej złożone układy. Zachęca to do modelowania hierarchicznego, w którym możemy ponownie wykorzystywać modele i łatwo wymieniać komponenty w stylu plug-and-play.
- Wielodziedzinowość (multi-physics) — Nie jesteśmy ograniczeni do tworzenia jednego typu układu. Istnieją biblioteki Modelica w dziedzinach: mechanicznej, elektrycznej, elektronicznej, magnetycznej, hydraulicznej, termicznej, automatyki (control domains) i wielu innych.
- Otwartość — Możesz zobaczyć kod definiujący większość modeli w bibliotekach Modelica. Dzięki temu możesz zrozumieć, jak działają. Kod ten można w razie potrzeby również dostosowywać (customizować).
- Obsługę FMI (Functional Mock-up Interface) — Pozwala to na importowanie modeli z innych narzędzi do środowiska Dymola lub eksportowanie modeli Dymola do wykorzystania w innych narzędziach.
- Umożliwianie interfejsów z narzędziami zewnętrznymi — Istnieją przykłady interfejsów pozwalających środowisku Dymola na współpracę z innymi narzędziami
Idea w praktyce
Przeprowadziliśmy wiele prac z zakresu modelowania i symulacji w branży motoryzacyjnej. Samochody to złożone układy obejmujące szeroki zakres dziedzin. Choć nasze biblioteki pokrywają wiele podsystemów pojazdu, dostrzegamy korzyści, jakie można uzyskać, stosując biblioteki Modelica firm trzecich do dopełnienia pozostałych podsystemów pojazdu.
Ilustruje to nasza biblioteka VehicleDemos, w której pakiet Claytex VeSyMA oraz biblioteki FluidPower zostały połączone z bibliotekami innych deweloperów.
W przykładzie elektrycznego autobusu z biblioteki VehicleDemos chcieliśmy zbadać wpływ układów ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji (HVAC) na wydajność akumulatora autobusu. Wykorzystaliśmy biblioteki ThermalSystems oraz TSMobileAC firmy TLK.
Aby stworzyć zelektryfikowany samochód z zespołem napędowym o wyższym poziomie dokładności (higher fidelity), użyliśmy biblioteki ElectrifiedPowertrains (EPTL).
Dodatkowo rozszerzyliśmy możliwości poprzez interfejsy ze specjalistycznymi narzędziami, takimi jak:
- Struktura biblioteki — Stosuj struktury hierarchiczne oparte na interfejsach i szablonach (templates).
- Zrozumienie wyników — Nadal potrzebujesz dobrego zrozumienia systemu i jego zachowania.
- Co na wejściu, to na wyjściu (What goes in, comes out) — Symulacja jest tylko tak realistyczna, jak użyte dane.
- Koniec cyklu życia (End of life) — Upewnij się, że biblioteki są utrzymywane i kompatybilne z nowszymi wersjami Dymola.
Nie bądź samotną wyspą
Traktując naszą bibliotekę Modelica jak samotną wyspę, tracimy okazję do rozszerzenia naszych możliwości modelowania poprzez wykorzystanie szerszej społeczności bibliotek Modelica otaczającej środowisko Dymola.
Zapraszamy do zapoznania się z kolekcją bibliotek, które dostarczamy i wspieramy, aby sprawdzić, które z nich mogą pomóc w osiągnięciu Twoich celów symulacyjnych.
Napisane przez: Hannah Hammond-Scott – Lider Projektu Modelica
