MWORKS系统建模与仿真：汽车系统设计与验证 课件 3. 系统建模仿真环境MWORKS.Sysplorer

MWORKS系统建模与仿真：汽车系统设计与验证第2篇MWORKS系统建模与仿真3.系统建模仿真环境MWORKS.Sysplorer3.1系统建模环境系统建模环境基于Modelica多领域统一建模标准规范，具备对系统建模能力，适用于多专业耦合和连续离散混合的复杂工程系统建模，提供文本、图标、组件、说明、引用等视图，支持不同形式的Modelica建模手段，并提供本地模型（库）管理功能。基于Modelica语言的系统建模环境，提供智能文本建模、拖放式建模、向导式建模等多种可视化建模方式，实现可视化模型与Modelica代码的自动互转与一致性自动维护，如图所示，实现建模过程中的图文交互。3.2模型库3.2.1Modelica

标准模型库目前，Modelica标准模型库最新版本为4.1.0-beta.1，MWORKS.Sysplorer支持该库4.0及以下的所有版本。Modelica

标准库是由ModelicaAssociation开发和维护的一个开源库，为建模和仿真提供了丰富的工具和组件。该库涵盖了多个领域，包括机械、电气、热力学、流体力学、控制系统等，并提供了各种模型和函数，使用户能够快速搭建复杂的系统模型。在机械方面，该库包括一维和三维的机械组件，如弹簧、阻尼器、惯性体等，能够描述各种机械系统的动态行为。在电气方面，该库提供了模拟和数字电路元件、电机、发电机等模型，用于为各种电气系统建模。磁性组件用于为磁性系统的行为建模。热力学组件则可以描述热传导、传热等现象。在流体力学方面，该库包括各种管道、阀门、泵等组件，用于为液体和气体的流动建模。此外，控制系统模型和层次状态机也是标准库的一部分，用于描述系统的控制逻辑和状态转移。除了物理组件，Modelica

标准库还包括许多数学函数和工具函数，用于进行数值计算、字符串处理、文件操作等。这些函数为模型提供了更大的灵活性和功能性。3.2模型库3.2.2MWORKS车辆模型库MWORKS车辆模型库提供了一系列丰富的组件和工具，用于建模、仿真和分析车辆的各种行为。这些行为涵盖了从车辆的基本动力学特性到复杂的控制系统，使得研究人员和工程师能够深入理解车辆在不同条件下的行驶和操控性能，从而推动车辆工程领域的发展和创新。车辆模型库包括车辆动力学模型库、车辆动力性经济性模型库、车辆热管理模型库、车辆电子模型库、车辆电机模型库和车辆电池模型库。3.3模型仿真3.3.1常规设置仿真选项，即设置实例的仿真区间、输出区间、积分算法与结果存储。切换到仿真标签页，点击，弹出仿真设置对话框，设置模型的仿真开始时间、停止时间，输出步长、步数，积分算法、精度与积分步长。常规标签页关键词：开始/停止时间1步长2步数3算法4精度5积分步长63.3模型仿真3.3.2输出输出标签页关键词：1存储事件时刻的变量值结果保留数目2定期备份仿真结果3仿真结果备份4结果文件备份路径5生成接续仿真结果文件63.3模型仿真3.3.3模型翻译关键词：1参数估值以便优化模型（改善仿真效率）记录所选的连续时间状态变量2记录所选的缺省初始条件3输出指标约减时的微分方程信息4输出非线性迭代变量及其初值5生成平坦化Modelica代码到.mof文件6模型翻译标签页3.3模型仿真3.3.4编译关键词：1平台已选的编译器路径2编译标签页3.3模型仿真3.3.5调试关键词：1正常的警告信息仿真中的事件2动态状态变量选择3非线性解4非线性迭代5记录线性奇异6调试标签页错误信息中包含函数调用环境73.3模型仿真3.3.6模式关键词：1独立仿真实时同步仿真2减速比3模式标签页3.4后处理3.4.1仿真浏览器关键词：1工具栏搜索框2进度条3示例显示4上下文菜单5仿真浏览器默认停靠在主窗口的左边，可以根据需要或者使用习惯调整到其他合适的位置。仿真浏览器以树的形式显示模型的编译结果，列出了模型中的组件层次结构。3.4后处理3.4.2曲线窗口及变量添加与操作关键词：1显示变量曲线删除变量曲线2过滤变量3查找变量4保存变量数据5曲线窗口用于显示变量曲线。MWORKS.Sysplorer

中曲线窗口分为y(t)曲线窗口和y(x)曲线窗口，y(t)曲线窗口以时间（time）作为横坐标（也称为自变量），而y(x)曲线窗口则以第一次拖入的变量作为横坐标。变量时间点6保存参数到模型7选择显示单位83.4后处理3.4.3动画1二维动画窗口三维动画窗口23.4后处理3.4.4播放控制1二维动画窗口交互操作三维动画窗口交互操作23.4后处理3.4.5游标点击图表>曲线工具中的曲线游标，可以控制游标的启动与关闭。打开曲线游标后，在曲线窗口左上角文本框中显示游标所在处的所有曲线值。文本框可通过鼠标拖拽的方式移动至曲线窗口内的任意位置。3.4后处理3.4.6视图布局关键词：平铺2层叠3关闭所有文档4视图布局1视图布局菜单自定义布局53.4后处理3.4.7数字仪表工具针对系统仿真过程中关键参数实时显示需求，采用数字仪表工具，将仿真过程中的数据，以数字仪表动态呈现。3.4后处理3.4.8三维动画处理三维动画工具，主要针对三维多体系统，以3D动画解决仿真结果动画数据的组织、三维模型生成、模型交互、实时动画显示等功能。3.5物理模型的代码生成MWORKS.Sysplorer

可将图形化的多领域模型转换为适应特定目标硬件系统的可执行仿真代码，主要功能包括：1标准C代码生成目标仿真程序生成23.6自动化脚本建模3.6.1基本命令MWORKS.Sysplorer

命令窗口支持Python界面功能命令、编译器命令等接口。1命令交互输入脚本执行2命令输出3数据类型说明4关键词：1