Modelado y simulación de sistemas físicos con grados de libertad que cambian dinámicamente
Autores: Neumayr, Andrea; Otter, Martin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Modelado y simulación de sistemas físicos con grados de libertad que cambian dinámicamente
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Modelo
Simular
Sistemas basados en ecuaciones
Variables
Eventos
Modia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Se introduce un nuevo enfoque para modelar y simular sistemas basados en ecuaciones donde las variables pueden aparecer y desaparecer durante la simulación sin necesidad de regeneración y recompilación de código cuando cambian el número de ecuaciones y estados durante los eventos. El método se presenta de manera genérica y matemática y, en principio, puede aplicarse a todo tipo de lenguajes de modelado declarativos basados en ecuaciones, como Modelica. Se proporciona una implementación concreta para el lenguaje de modelado experimental basado en Julia, Modia, que es similar a Modelica. Sin embargo, Modia presenta una semántica mucho más simple basada en colecciones jerárquicas de pares de nombre/valor y tiene la capacidad de admitir algoritmos específicos de dominio, especialmente para sistemas multicuerpo con manejo de colisiones. El nuevo método se demuestra con la transferencia de calor en una barra, la separación de etapas de un cohete y las operaciones de agarre de un robot.
Descripción
Se introduce un nuevo enfoque para modelar y simular sistemas basados en ecuaciones donde las variables pueden aparecer y desaparecer durante la simulación sin necesidad de regeneración y recompilación de código cuando cambian el número de ecuaciones y estados durante los eventos. El método se presenta de manera genérica y matemática y, en principio, puede aplicarse a todo tipo de lenguajes de modelado declarativos basados en ecuaciones, como Modelica. Se proporciona una implementación concreta para el lenguaje de modelado experimental basado en Julia, Modia, que es similar a Modelica. Sin embargo, Modia presenta una semántica mucho más simple basada en colecciones jerárquicas de pares de nombre/valor y tiene la capacidad de admitir algoritmos específicos de dominio, especialmente para sistemas multicuerpo con manejo de colisiones. El nuevo método se demuestra con la transferencia de calor en una barra, la separación de etapas de un cohete y las operaciones de agarre de un robot.