基于Modelica的卫星能源系统快速建模技术研究与系统实现

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qq121450500
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文以卫星能源系统的快速建模为目标,通过对接口数据表单(IDS)的特性分析,提出了模型模板的概念,并建立了基于抽象的模型模板向具体的型号模型快速演化的建模方法,有效地提升了卫星能源系统的建模效率与模型重用性。具体而言,本文围绕基于Modelica的卫星能源系统快速建模技术的研究,取得以下研究成果:  首先,利用Modelica语言的组件连接机制与重声明/可替换机制,通过对设备抽象模型的定义,从 IDS数据表中提取模型的构成组件与组件连接关系,自动生成Modelica模型模板,并将其中可变更的组件定义为可替换组件。并且在建立卫星能源系统组件模型库的基础上,利用Modelica语言的注解机制,使用模型注解定义设备的Modelica模型与对应IDS数据表单的关联,并通过对模型库的遍历解析,自动建立设备的Modelica模型与IDS数据表单的映射关系,进而基于历史设计型号的IDS数据库,在模型模板基础上利用重声明机制将抽象的设备模型演化为具体的型号模型,自动生成历史设计型号的Modelica模型。因此,对于在已有型号基础上的改进设计,基于已有型号的模型,利用重声明机制变更改进的部分,可快速建立新型号模型以支持设计验证。  然后,本文进行了能源系统模型库的构建。由Modelica模板自动生成系统仿真模型需要模型库的支撑,在历史模型库不完整或出现新的研制设备的情况下,需要进行模型库的构建或维护。本文介绍了设备建模原则,并基于建模原则,以蓄电池、太阳能电池和控制器建模为例,介绍了设备模型构建和组织的方法。  最后,本文实现了系统原型开发,并以某卫星能源系统为例,阐述了系统的运行过程:由历史IDS自动生成历史Modelica模板,经过调整得到当前Modelica模板;调用模型库,基于Modelica模板自动生成系统仿真模型,进行仿真分析;确认系统设计的正确性后,自动导出当前设计的IDS,作为当前设计结果。  本文充分利用了历史IDS设计成果,提高了系统设计的效率。实现了快速建模,缩短了建模周期,提高了系统验证的效率,同时保证了仿真模型与系统设计的精确对应,提高了仿真的可靠性。
其他文献
群集、交互、分布和协作,自古以来便是人类社会组织生活劳动的最根本方式。在信息与网络化的今天,这一本质更是得到了史无前例的关注。时空骤然浓缩,人际间的交流变得快捷又频繁
丰富多彩的自然界为人类的仿生机械提供了良好的样本。仿生学自上世纪60年代诞生以来,人们通过学习、模仿、复制和再造生物系统的结构,功能,原理及控制机制,已经开发或改进了各种
本文实验研究来源于生产实际中的设备技术攻关。 在抚特钢有一台引进的50吨超高功率电炉,是抚特钢的生命线,它能否正常生产直接影响着抚特钢的钢产量。但是由于原设计的原因
海水液压式浮力调节是载人深潜器最佳的浮力调节方式,浮力调节控制阀组又是海水液压浮力调节系统的核心组件。浮力调节集成阀组包括截止阀、安全阀以及压力平衡阀,其工作原理
材料消耗是企业的一项重要经济指标。材料消耗数据的准确性、及时性、完整性以及动态共享性等对于企业的生产与经营管理、制造成本的控制等都具有十分重要的作用。航空发动机
通过现代信息技术环境下学生自主学习方式的实验研究,计算机教学中的自主学习,学生的学习与传统的学习方式不同。学生不是依赖于教师的讲授与课本的学习,而是利用网络平台和数字
棒材自动计数问题一直是困扰我国棒材生产企业的一个难题,即使在世界范围内也未能得到很好地解决。目前我国棒材生产企业普遍采用人工计数方法。该方法劳动强度大,工作效率低,系
气体温度模拟器是空间飞行器半实物仿真中的关键设备,为空间飞行器大气传感系统的半实物仿真提供响应速度快、精度高的气温信号。随着空间飞行器半实物仿真需求的不断发展,对
学位
切削加工过程中必然存在着刀具的磨损,刀具的磨损影响已加工表面质量和尺寸精度,严重时造成工件报废,过去主要由熟练工人判断刀具的磨损状态,而近年来随着切削加工过程自动化