科学计算语言Julia及MWORKS实践 课件 3-MWORKS简介

一、Julia语言及MWORKS简介1.1科学计算与系统建模仿真应用场景1.2MWORKS平台简介1.3MWORKS.Syslab功能简介1.4MWORKS.Sysplorer功能简介1.5Julia语言简介1.2、MWORKS平台简介MWORKS设计与验证平台MWORKS是苏州同元软控信息技术有限公司基于国际知识统一表达与互联标准打造的系统智能设计与仿真验证平台，是面向数字工程的新一代科学计算与系统建模仿真系统，MWORKS提供了机械、电子、液压、控制、热、信息等多领域统一建模仿真环境，实现了复杂装备数字化模型标准表达，支持物理系统和信息系统的融合。MWORKS产品定位：系统设计仿真验证+科学计算与系统建模仿真2.采用基于模型的方法全面支撑系统研制，通过不同层次、不同类型的仿真实现系统设计的验证。围绕系统研制的方案论证、系统设计与验证、测试与运维等阶段，MWORKS分别提供小回路、大回路和数字孪生虚实闭环等三个设计验证环路。1.2、MWORKS平台简介MWORKS设计与验证平台小回路设计验证闭环70%的设计错误在系统设计阶段被引入。在论证阶段引入小回路设计验证闭环，可以实现系统方案的早期验证，提前暴露系统设计缺陷与错误。基于模型的系统设计以用户需求为输入，能够快速构建系统初步方案，然后进行计算和多方案比较得到论证结果，在设计早期就实现多领域系统综合仿真验证，确保系统架构设计和系统指标分解的合理性。大回路设计验证闭环在传统研制流程中，80%的问题在实物集成测试阶段被发现。引入大回路设计验证闭环，通过多学科统一建模仿真以及联合仿真，可以实现设计方案的数字化验证，利用虚拟试验对实物试验进行补充和拓展。在系统初步方案基础上开展细化设计，以系统架构为设计约束，各专业开展专业设计、仿真，最后回归到总体，开展多学科联合仿真，验证详细设计方案的有效性与合理性，开展多学科设计优化，实现正确可靠的设计方案。数字孪生虚拟闭环在测试和运维阶段，构建基于Modelica+的数字孪生模型，实现对系统的模拟、监控、评估、预测、优化、控制，对传统的基于实物试验的测试验证与基于测量数据的运行维护进行补充和拓展。利用系统仿真工具建立产品数字功能样机，通过半物理工具实现与物理产品的同步映射与交互，形成数字孪生闭环，为产品测试、运维阶段提供虚实融合的研制分析支持。MWORKS产品定位：系统设计仿真验证+科学计算与系统建模仿真1.2、MWORKS平台简介MWORKS产品体系信息物理系统建模仿真通用平台（Syslab+Sysplorer）各装备行业数字化工程支撑平台（Sysbuilder+Sysplorer+Syslink）开放、标准、先进的计算仿真云平台（MoHub）1套开放架构N个领域工具4大系统软件1个云环境1.2、MWORKS平台简介四大系统级产品系统架构设计环境MWORKS.SysbuilderSysbuilder是面向复杂工程系统的系统架构设计软件，以用户需求作为输入，按照自顶向下的系统研制流程，以图形化、结构化、面向对象方式覆盖系统的需求建模、功能分析、架构设计、验证评估过程，通过与Sysplorer的紧密集成，支持用户在系统设计的早期开展方案论证并实现基于模型的多领域系统综合分析和验证。科学计算环境MWORKS.SyslabSyslab是苏州同元软控信息技术有限公司面向科学计算全新推出的新一代科学计算环境，基于科学计算高性能动态高级程序设计语言Julia语言提供交互式编程环境，提供科学计算编程、编译、调试和绘图功能，内置支持矩阵等数学运算、符号计算、信号处理、通信工具箱，支持用户开展科学计算、数据分析、算法设计，并进一步支持信息物理融合系统的设计、建模与仿真分析。系统建模仿真环境MWORKS.Sysplorer在测试和运维阶段，构建基于Modelica+的数字孪生模型，实现对系统的模拟、监控、评估、预测、优化、控制，对传统的基于实物试验的测试验证与基于测量数据的运行维护进行补充和拓展。利用系统仿真工具建立产品数字功能样机，通过半物理工具实现与物理产品的同步映射与交互，形成数字孪生闭环，为产品测试、运维阶段提供虚实融合的研制分析支持。协同建模与模型数据管理环境MWORKS.SyslinkSyslink是面向协同设计与模型管理的基础平台，是MBSE环境中的模型、数据及相关工件协同管理解决方案，将传统面向文件的协同转变为面向模型的协同，为工程师屏蔽了通用版本管理工具复杂的配置和操作，提供了协同建模、模型管理、在线仿真和数据安全管理功能，为系统研制提供基于模型的协同环境。1.2、MWORKS平台简介系列工具箱科学计算：DifferentialEquationsLightGraphs......图形与图像处理：PlotsImages......人工智能：FluxKnet......优化算法：OptimDistributions......计算机科学：CUDAParallelAccelerator......生物学：BioPhyloNetworks......同元官方工具箱TyBase(基础工具箱)TyMath(数学工具箱)TyPlot(图形工具箱)TyImages(图像工具箱)TyGeoGraphics(地图图工具箱)TySymbolicMath(符号数学工具箱)TyCurveFitting(曲线拟合工具箱)TySingalProcessing(信号处理工具箱)TyCommunication(通信工具箱)TyDSP(DSP系统工具箱)TyControlSystem(控制系统工具箱)TyOptimization(优化工具箱)TyStatistics(统计工具箱)开源生态工具箱Julia拥有丰富的开源生态资源，更多行业工具箱详见：/1.2、MWORKS平台简介系列模型库通用基础库专业组件库行业系统库行业应用库发动机库电池库车辆电子库动力性经济性库热管理库车辆动力学库GNC库航天电气库液体动力库固体动力库航天环控库雷达设备库飞控系统库飞机液压库起落架库航空发动机库飞行动力学库燃油系统库汽车动力库刹车系统库车辆控制库变速箱库车辆动力学库反应堆库蒸汽给水库燃烧系统库发电机库项目复用级模型库……基础组件库传动组件库多体系统库气动组件库气动元件库液压组件库液压元件库热液压组件库燃料电池库电机库液压介质库气动介质库接口库1.2、MWORKS平台简介MW