基于Modelica的物理系统建模方法

《基于Modelica的物理系统建模方法》围绕Modelica语言的核心、主要和常用功能编写，让读者快速突破、重点围剿、抓大放小；选择一些有必要、有特色、简单实用的典型模型，使读者快速掌握编程方法。全书共分五章，包括连续物理系统的建模方法、非连续变结构系统的建模方法、仿真计算方法、基于TypeDesigner的物理系统建模方法和机电液控一体化领域的建模应用，旨在揭示如何使用Modelica语言来创建物理系统模型，展现语言的创造力。本书既可以作为汽车、航空航天、工程机械、船舶、精密仪器和机器人等领域的工程师开展系统动力学建模与仿真的参考工具书，也可以作为高等院校的教研教材。

序
前言
第1章 连续物理系统的建模方法
1.1 连续物理系统的建模方式与模型要素
1.1.1 真实连续物理系统的最小元件分解法
1.1.2 连续物理系统模型的两种创建方式
1.1.3 连续物理系统Modelica模型的构成要素
1.1.4 物理域的“势”量和“流”量
1.2 简单物理对象的Modelica建模方法
1.2.1 模型的声明：以符合牛顿第一定律的单质量物理系统为例
1.2.2 参变量属性的声明
1.2.3 派生类型及其参变量的声明
1.2.4 端口的声明
1.2.5 模型的拓展声明
1.2.6 条件方程的声明
1.3 复杂物理系统的Modelica建模方法
1.3.1 层级式建模方法的基本原理
1.3.2 可重用模型库的创建
1.3.3 层级式模型的文件存储
1.3.4 模型的搜索机制
1.3.5 模型的平衡检测
第2章 非连续变结构系统的建模方法
2.1 非连续性方程
2.2 关系式触发事件
2.3 离散方程和运算符pre（..）
2.4 瞬态方程
2.4.1 瞬态方程和when语句
2.4.2 采样数据系统及其初始化
2.4.3 事件的优先级
2.4.4 时间同步机制
2.4.5 多速率控制器
2.4.6 惯性延时
2.4.7 接通延时和断开延时
2.4.8 有限范围采样
2.4.9 函数调用
2.4.10 连续方程和瞬态方程之间的代数环
第3章 仿真计算方法
3.1 符号转换算法
3.1.1 状态空间形式的转换
3.1.2 排序
3.1.3 分裂法求解代数方程
3.1.4 奇异系统及其解决方法
3.2 混合微分代数方程组
第4章 基于TypeDesigner的物理系统建模方法
4.1 Modelica建模的主要优势
4.2 系统建模与仿真理念
4.3 TypeDes培ner与高级建模方法
4.3.1 层级式模型与命名空间
4.3.2 创建新类型的高级建模方法
4.3.3 基于TypeDesigner的创建流程
4.4 建模实践1：机械系统中常用的弹簧-阻尼特性
4.4.1 弹簧-阻尼模型（SpringDamperA）
4.4.2 弹簧-阻尼计算模块（SpringDamperBlock）
4.4.3 调用计算模块的弹簧-阻尼模型（SpringDamperB）
4.4.4 带可选项的弹簧-阻尼模型（SpringDamperC）
4.4.5 可曲线输入参数的弹簧-阻尼模型（SpringDamperD）
4.4.6 考虑弹性变形的弹簧-阻尼模型（SpringDamperE）
4.5 建模实践2：控制系统中常用的脉宽调制技术
4.5.1 结构形式1：if方程
4.5.2 结构形式2：if表达式
4.5.3 结构形式3：when方程
4.5.4 结构形式4：for方程
4.5.5 仿真报错及处理
4.6 建模实践3：迭代算法中常用的牛顿-拉夫逊方法
第5章 机电液控一体化领域的建模应用
5.1 多学科系统动力学软件SimulationX
5.2 齿轮传动系统的建模
5.2.1 有限元法和集中参数法
5.2.2 定轴圆柱齿轮传动系统的建模
5.2.3 行星齿轮传动系统的建模
5.2.4 人字齿轮传动系统的建模
5.3 控制系统的开发与建模
5.3.1 控制理论的建模方法
5.3.2 连续时间域的控制系统
5.3.3 离散时间域的控制系统
5.4 液压系统的建模
5.4.1 建模基础和流体属性
5.4.2 液压连线中的计算
5.4.3 液压阻力的计算
5.4.4 机械-液压执行机构
5.4.5 简单液压阀元器件的建模
5.4.6 先导比例控制阀的详细建模
参考文献