基于多领域统一建模的卫星测试性设计与优化

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作者 刘一帆 叶东 +2 位作者 孙光辉 于虹龙 张犇 《宇航学报》 北大核心 2025年第8期1709-1718,共10页

针对卫星测试性设计与验证中传统实物测试存在的局限性,即部分关键特性无法验证且故障检测隔离成本高昂的问题,提出一种基于多领域统一建模的卫星数字化测试性设计与优化方法。首先研究多信号流图模型理论,分析多领域统一建模语言的测... 针对卫星测试性设计与验证中传统实物测试存在的局限性,即部分关键特性无法验证且故障检测隔离成本高昂的问题,提出一种基于多领域统一建模的卫星数字化测试性设计与优化方法。首先研究多信号流图模型理论,分析多领域统一建模语言的测试性建模能力,构建测试性参数与测试节点等模型元素,实现系统功能与测试性模型的无歧义传递;其次,依据系统测试性模型中组件连接关系,推导故障与测试的相关性并生成矩阵,采用静态分析方法识别系统缺陷;最后,通过测点优选实现故障检测与隔离,并利用启发式搜索AO*算法优化测试序列,有效降低测试成本。以卫星典型供电设备为例验证表明,该方法显著提升了测试性设计与验证的效率和准确性。 展开更多

关键词 测试性建模与分析 多领域统一建模 测试序列优化 多信号流图模型

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多领域统一建模技术在管路分析中的应用与发展 被引量：1

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作者 董仁义 吴崇健 +1 位作者 张京伟 彭文波 《舰船科学技术》 北大核心 2012年第7期3-7,共5页

管路分析在液压(或气动)传动系统设计中占有越来越重要的位置,不但有助于液压系统中各元件的布置设计,还可以对管路中的压力分布和脉动进行分析,从而为减少液压系统中的振动、冲击和噪声。多领域统一建模技术为复杂管路的机、电、液、... 管路分析在液压(或气动)传动系统设计中占有越来越重要的位置,不但有助于液压系统中各元件的布置设计,还可以对管路中的压力分布和脉动进行分析,从而为减少液压系统中的振动、冲击和噪声。多领域统一建模技术为复杂管路的机、电、液、控耦合系统建模与分析提供了新方法,也为管路分析与设计提出了新挑战。本文首先对基于Modelica语言的多领域统一建模技术进行简述,重点综述了基于Modelica语言的多领域统一建模技术在管路分析中的应用概况,在此基础上给出了管路分析的未来发展趋势。 展开更多

关键词 液压系统 管路分析 多领域统一建模 MODELICA

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支持复杂物理系统设计的多领域统一建模平台

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作者 朱玉明 刘继红 +1 位作者 谷志才 杨海成 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期2428-2434,共7页

针对复杂物理系统工程设计中多领域之间耦合并需要统一建模的问题,研究了基于Modelica语言多领域统一建模平台所涉及的文本建模、可视化建模、文本关联和模型解析等关键技术,并开发了相应的平台。开发了支持关键字高亮技术的文本编辑器... 针对复杂物理系统工程设计中多领域之间耦合并需要统一建模的问题,研究了基于Modelica语言多领域统一建模平台所涉及的文本建模、可视化建模、文本关联和模型解析等关键技术,并开发了相应的平台。开发了支持关键字高亮技术的文本编辑器,实现了文本建模;提出了模型库的序列化加载策略以提高模型库的加载速度;采用文本关联修改技术,保证了可视化建模中的模型与Modelica描述文本的一致性;通过词法分析、语法分析和语义检查等解析机制对文本建模或可视化建模所建立的Modelica模型进行合法性检查。最后给出了建模实例。 展开更多

关键词 复杂物理系统 多领域统一建模 MODELICA语言 飞机起落架 产品设计

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多领域统一建模初始化变量选择分析

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作者 李光远 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1313-1320,共8页

多领域统一建模中,为求解DAEs(Differential Algebraic Equations)需要解决初始相容性问题。结构化分析可以验证初始相容性,求解部分初值并确定方程自由度,但无法确定需要初始化的变量。错误地选择初始化变量可能极大地降低求解与仿真... 多领域统一建模中,为求解DAEs(Differential Algebraic Equations)需要解决初始相容性问题。结构化分析可以验证初始相容性,求解部分初值并确定方程自由度,但无法确定需要初始化的变量。错误地选择初始化变量可能极大地降低求解与仿真的效率,甚至导致失效。分析了DAEs初始相容性问题,提出了基于DM分解(Dulmage and Mendelsohn Decomposition)的初始化变量选择策略,通过DM分解将结构化分析得到的系统分解为两部分,对欠约束部分进行可达性分析,确定需要初始化的变量。该方法可以有效地确定初始化变量,避免错误的选择。 展开更多

关键词 多领域统一建模 微分代数方程 初始相容性 最大匹配 DM分解

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基于Modelica的ABS电磁阀多领域建模仿真分析 被引量：12

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作者 张洪昌 陈立平 张云清 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第23期7629-7633,共5页

首先对ABS电磁阀的电控机理做了分析,介绍了Modelica语言多领域统一建模语言的优越性,并在ABS电磁阀的原理基础上,采用Modelica统一建模语言,建立了ABS电磁阀的气动、机械、电路、磁场的多领域模型。通过实验测试与计算机仿真的对比,确... 首先对ABS电磁阀的电控机理做了分析,介绍了Modelica语言多领域统一建模语言的优越性,并在ABS电磁阀的原理基础上,采用Modelica统一建模语言,建立了ABS电磁阀的气动、机械、电路、磁场的多领域模型。通过实验测试与计算机仿真的对比,确定了模型的准确性,同时分析了ABS电磁阀相关参数对其特性的影响,为ABS电磁阀的设计和ABS控制气压制动系统性能分析提供依据。 展开更多

关键词 ABS调节阀 多领域统一建模 气压制动 MODELICA

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基于Modelica的磁流变制动器多领域建模与仿真

6

作者 李志华 原龙昊 龚友平 《机电工程》 CAS 2015年第12期1539-1543,共5页

针对磁流变制动器的多领域耦合建模问题,对磁流变制动器的工作原理和多领域模型的构建进行了研究。基于Modelica/MWorks平台,采用多领域统一建模方法,建立了磁流变制动器的多领域统一模型。分析了结构参数、磁路参数、材料特性、工作间... 针对磁流变制动器的多领域耦合建模问题,对磁流变制动器的工作原理和多领域模型的构建进行了研究。基于Modelica/MWorks平台,采用多领域统一建模方法,建立了磁流变制动器的多领域统一模型。分析了结构参数、磁路参数、材料特性、工作间隙、转轴转速和励磁电流等因素对制动性能的影响,并对磁流变制动器在不同参数下的制动性能进行了仿真;同时,设计并制造了一款用于微型汽车的单盘式磁流变制动器,搭建了制动器性能测试平台,将实验结果与仿真结果进行了比较,两者基本吻合。研究结果表明,用多领域统一建模的方法构建的磁流变制动器模型具有较高的精确性,该建模仿真方法为磁流变制动器后续的优化设计及产品开发奠定了基础,对其他磁流变装置的研究开发也具有借鉴作用。 展开更多

关键词 磁流变制动器 多领域统一建模 仿真 MODELICA

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多体动力学模型的Modelica语言建模 被引量：3

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作者 刘俊 黄运保 +1 位作者 陈立平 王启富 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1088-1093,共6页

对Adams多体模型结构及Modelica模型的转换方法进行了研究。对多体动力学模型结构及建模方式进行分析,根据Adams多体模型结构设计了对应的Modelica多体模型结构。研究了Adams多体模型各组件包含的信息,以及与Modelica模型的异同,提出了... 对Adams多体模型结构及Modelica模型的转换方法进行了研究。对多体动力学模型结构及建模方式进行分析,根据Adams多体模型结构设计了对应的Modelica多体模型结构。研究了Adams多体模型各组件包含的信息,以及与Modelica模型的异同,提出了各多体组件的转换方法。最后给出了多体模型转换验证实例与结果。该研究有助于提高多领域仿真系统的多体建模效率及与传统多体系统的兼容性。 展开更多

关键词 多领域统一建模 MODELICA语言 多体动力学模型 模型转换

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基于Modelica的电动汽车悬架系统建模与仿真分析 被引量：2

8

作者 刘炜 吴义忠 +1 位作者 陈立平 熊会元 《汽车技术》 北大核心 2014年第9期43-47,共5页

基于多领域统一建模的标准语言Modelica建立了电动汽车悬架系统模型库,并以一款电动客车的悬架系统为研究对象,对其操纵稳定性和行驶平顺性进行仿真分析,验证了悬架系统建模的准确性。采用正交试验方法对行驶平顺性进行了优化。仿真和... 基于多领域统一建模的标准语言Modelica建立了电动汽车悬架系统模型库,并以一款电动客车的悬架系统为研究对象,对其操纵稳定性和行驶平顺性进行仿真分析,验证了悬架系统建模的准确性。采用正交试验方法对行驶平顺性进行了优化。仿真和优化结果表明,所设计悬架能够满足电动汽车的性能需求。 展开更多

关键词 多领域统一建模 悬架系统 MODELICA 电动汽车

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偏微分方程与微分代数方程的一致求解方法 被引量：3

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作者 李志华 喻军 杨红光 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期441-445,共5页

Modelica语言是一种复杂物理系统多领域统一建模语言,但目前该语言只能解决由微分代数方程(DAE)描述的问题,而不能解决由偏微分方程(PDE)表达的问题。为此,提出一种偏微分方程与微分代数方程的一致求解方法,利用所构建的径向基函数配点... Modelica语言是一种复杂物理系统多领域统一建模语言,但目前该语言只能解决由微分代数方程(DAE)描述的问题,而不能解决由偏微分方程(PDE)表达的问题。为此,提出一种偏微分方程与微分代数方程的一致求解方法,利用所构建的径向基函数配点无网格法直接将偏微分方程在空间上离散成一系列的微分代数方程,然后采用成熟的微分代数方程求解器进行求解。实例结果表明,该方法在不改变Modelica语法的前提下,能较好地实现偏微分方程与微分代数方程的一致求解,且求解精度高、边界条件处理简单,有利于Modelica直接求解复杂工程系统中多领域耦合、时间域与空间域耦合的复杂问题。 展开更多

关键词 多领域统一建模 MODELICA 偏微分方程(PDE) 微分代数方程(DAE)

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微分代数系统中分块快速指标约简的启发式算法 被引量：2

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作者 唐卷 杨文强 +1 位作者 吴文渊 冯勇 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期67-74,共8页

为了高效地优化多领域统一建模仿真软件中稀疏微分代数方程的指标约简技术,提出了一种分块快速指标约简的启发式算法。它的主要思想是将微分代数方程的符号矩阵进行块状上三角化,然后沿每一独立块状上三角化的子符号矩阵对角线方向,由... 为了高效地优化多领域统一建模仿真软件中稀疏微分代数方程的指标约简技术,提出了一种分块快速指标约简的启发式算法。它的主要思想是将微分代数方程的符号矩阵进行块状上三角化,然后沿每一独立块状上三角化的子符号矩阵对角线方向,由上往下依次对其每一对角子方阵运用含参数Pryce方法进行指标约简。大量数值实验结果表明,分块快速指标约简方法可以求出微分代数方程的最优偏移向量,其效率明显优于Pryce方法的效率,效率提高倍数与对角子方阵块数成正相关。进一步以数控冲床为例,对其微分代数方程采用分块快速指标约简算法进行指标约简,验证了该方法高效地解决了较大规模高指标微分代数方程的指标约简问题,便捷地获得了该系统的最优偏移向量等结构信息。 展开更多

关键词 多领域统一建模 微分代数方程 指标约简 Pryce方法 分块快速指标约简方法 数控冲床

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PDE与DAE耦合系统求解方法

11

作者 李志华 杨红光 喻军 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期106-112,共7页

针对目前Modelica语言只能解决由微分代数方程(DAE)描述的问题,而不能解决由偏微分方程(PDE)表达的问题,提出一种求解PDE与DAE耦合系统的方法.首先采用径向基函数构造近似函数,将未知量场函数的时空变量分开;然后运用配点法对空间变量... 针对目前Modelica语言只能解决由微分代数方程(DAE)描述的问题,而不能解决由偏微分方程(PDE)表达的问题,提出一种求解PDE与DAE耦合系统的方法.首先采用径向基函数构造近似函数,将未知量场函数的时空变量分开;然后运用配点法对空间变量进行离散,从而将PDE问题转化为DAE问题;最后采用成熟的DAE求解器进行求解,得到场函数在任意时空点的函数值.实例结果表明,该方法在不改变Modelica语法的前提下,能较好地实现PDE与DAE耦合系统的一致求解,且求解精度高、稳定性好、边界条件处理简单. 展开更多

关键词 多领域统一建模 MODELICA 偏微分方程 微分代数方程 耦合系统

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