Modelica Kurs
Die Vision
Ein wohlgeordneter Baukasten, gegliedert in verschiedene Bereiche wie Hydraulik, Pneumatik, Mechanik, Elektrodynamik, Thermodynamik, bestehend aus hunderten von erprobten Modellen, die sich mittels Konnektoren zu Maschinen, Heizsystemen, Kraftwerken, Fahrzeugen und vieles mehr zusammen fügen und mit verschiedenen Tools wie Dymola, SimulationX, MapleSim, WolframSystemModeler, OpenModelica, JModlica simulieren lassen, ist das eigentliche Ziel von Modelica . Eine einheitliche Sprachdefinition erlaubt den Austausch von Modellen zwischen verschiednen Abteilungen einer Firma oder zwischen Partnern einer Lieferkette. An dieser Vision arbeitet eine stetig wachsende Gemeinschaft von Ingenieuren, Informatiker und Mathematiker seit bald 20 Jahren. Ziel dieses Kurses ist eine umfassende aber dennoch zielgruppenspezifische Einführung in die Sprache Modelica. Der Kurs gliedert sich einen Basisteil und mehrere, zielgruppenspezifische Teile. Videos, welche das Geschriebene zusammen fassen, einzelne Anwendungen erläutern oder Simulationsergebnisse vorstellen und diskutieren, sind Teil dieses Kurses.
Was ist Modelica?
Modelica ist ein objektorientierte, hybride Modellierungssprache für komplexe technische Systeme. In Modelica wird das Verhalten von Bauteilen aus der Hydrodynamik, der Pneumatik, der Mechanik, der Elektrodynamik oder der Thermodynamik einzeln beschrieben (gleichungsbasiert) und in Bibliotheken (Libraries) abgelegt. Der Anwender kann so die einzelnen Bauteile den Bibliotheken entnehmen, über Verbindungselemente Konnektoren zusammenfügen, konfigurieren und mit einem geeigneten Tool simulieren. Wie weit dieses Modellieren nach dem Lego-Prinzip funktioniert, hängt von der Mächtigkeit der Bibliotheken und von Fähigkeit der Tools ab. Dieser Kurs soll die Anwender befähigen, Bauteile an die eigenen Bedürfnisse anzupassen, neue Elemente hinzuzufügen und sogar eigene Bibliotheken zu schreiben.
Video: Einführung in Modelica mit Dymola
Die Konnektoren sind die eigentlichen Angelpunkte oder Basiselemente von Modelica. Jede Domain besitzt ein eigenes Konnktorenpaar (positiver und negativer Anschluss). Ein Konnektor enthält in der Regel eine Flussgrösse (Stromstärke) und eine Potentialgrösse. Fügt man zwei oder mehrere Konnektoren zusammen (graphisch oder mit dem Befehl connect), werden ein Knotensatz (Summe über alle Stromstärken gleich null)formuliert und sämtliche Potentialgrössen gleich gesetzt. Oft ergibt das Produkt aus Fluss- und Potentialgrösse eine Energiestromstärke (Leistung). Die Systemphysik liefert die theoritschen Grundlagen für diese Modellierungsmethode, die auch in andern Sprachen wie VHDL-AMS und Verilog-AMS Anwendung findet.