WSMLink`
WSMLink`

WSMCreateModel

WSMCreateModelは，バージョン11.3で試験的に導入されたCreateSystemModelに段階的に置き換えられつつある．

WSMCreateModel["newmodel",sys]

システムモデル sys のModelicaモデル "newmodel" を作成する．

WSMCreateModel["newmodel",eqns,t]

独立変数 t でシステム方程式 eqns のモデルを作成する．

WSMCreateModel["newmodel",…,tspecs]

変数とパラメータのタイプ指定 tspecs でモデルを作成する．

WSMCreateModel["newmodel"∈"partial",eqns,t]

"partial" で与えられた指定を拡張するコンポーネントモデルを作成する．

詳細とオプション

  • WSMCreateModelは，WSMModelData["newmodel"]を返す．
  • WSMCreateModel["PackageA.NewModel"]は，"NewModel"を"PackageA"に挿入する．
  • 可能なシステムモデル sys にはTransferFunctionModelとStateSpaceModelが含まれる． »
  • 可能な方程式 eqns には，常微分方程式，微分代数方程式，初期値方程式，およびWhenEventで与えられる事象指定が含まれる． »
  • eqns と sys のパラメータは，明示的に t に依存しない変数であるとされる．
  • 変数とパラメータ{tspec1,…}のタイプ指定 tspecs で，それぞれの tspeci が以下の形式である．
  • pari∈typeiパラメータタイプ typei
    vari∈typei変数タイプ typei
  • タイプ typei は，基本的なReals，Integers，Booleans，あるいは単位を含む任意のModelicaのタイプである． »
  • WSMNames["Modelica.Units.*","type"]は，組込みの標準単位を求めるのに使える．
  • Modelicaモデルは一般に，数多くのモデルを組み合せて1つのより大きなモデルにすることによって構築する．モデル間のインタラクションは，Modelicaの概念 connector（コネクタ）で説明される． »
  • コネクタは，エフォート変数とフロー変数からなる．複数のコネクタを接続する場合には，フロー変数の総和は0となり，エフォート変数は等しく設定される．
  • 例として，通常端子と呼ばれる電気回路コネクタは，電圧変数 v と電流変数 i からなる．
  • 端子 n と p を接続すると，フロー変数（この場合は電流 i）は合計で0になり，エフォート変数（この場合は電圧 v）は等しく設定される．
  • すべてのフロー変数は，コンポーネントに流れ込む方向に正である．
  • さまざまな領域でのエフォート変数とフロー変数：
  • <領域><エフォート変数><フロー変数>
    電気回路電圧電流
    磁気回路磁位磁束
    平行移動力学位置力
    回転力学角度トルク
    3D力学位置ベクトル，方向オブジェクト切削力ベクトル，切削トルクベクトル
    流体系圧力，比エンタルピー質量流量，エンタルピー流量
    伝熱系温熱流量
    ブロック図実数，整数，ブール数-
  • 領域に可能なコネクタ conni は，通常Interfacesパッケージで定義される．例えば，組込みのElectricalライブラリのコネクタを見付けるのにWSMNames["Modelica.Electrical.Analog.Interfaces.*","connector"]を使うことができる．
  • 指定 vari∈conni を使って，変数 vari がタイプ conni のコネクタを参照するように指定することができる．
  • コネクタ c の変数 vi は，c▴vi を含む eqns の中で参照することができる．この場合，「 ▴」の文字は\[UpPointer]として入力できる．
  • コネクタ conn で定義される変数は，WSMModelData[conn,"SystemVariables"]でリストすることができる．
  • ライブラリにはしばしば，interfaces と呼ばれる，新しいコンポーネントモデルを構築するための部分的なモデルが含まれている．これらのインターフェースは通常，これらのインターフェース間の基本的な関係を表すコネクタと方程式からなる．
  • WSMCreateModel["newmodel"∈"partial",eqns,…]を使うと，"newmodel"は eqns をModelicaで定義された既存の "partial"モデルと組み合せることができる． »
  • WSMCreateModel["newmodel"∈"partial",…]は，Modelicaで "extends"キーワードを使うことに対応する．
  • モデルは，"newmodel"∈{…,"partiali",…}を使って複数のモデルに拡張することができる．
  • 構築する部分的なモデルは通常，Interfacesパッケージで定義される．例えば，WSMNames["Modelica.Electrical.Analog.Interfaces.*","model"|"block"]を使って，組込みのElectricalライブラリの部分的なモデルを求めることができる．
  • WSMNames["*.type"]が一意的なマッチを与えるところでは，最短の一意的な"type"あるいは"partial"を使うことができる． »
  • 以下のオプションを与えることができる．
  • WSMInitialValues Automatic開始値
    WSMParameterValues Automaticパラメータ値
  • WSMInitialValuesは，Modelicaモデルの start 特性に対応する．

例題

すべて開くすべて閉じる

例  (4)

Wolfram SystemModeler Linkをロードする：

StateSpaceModelに基づいてモデルを作成する：

TransferFunctionModelに基づいてモデルを作成する：

既存のインターフェースの周りにモデルを構築する：

スコープ  (25)

系のモデル  (9)

単一入力単一出力のTransferFunctionModelのモデルを作成する：

単一入力単一出力のStateSpaceModelのモデルを作成する：

多入力多出力：

伝達関数モデルのパラメータを持つモデルを作成する：

状態空間モデルのパラメータを指定する：

伝達関数モデルのパラメータ値を定義する：

状態空間モデルのパラメータ値を与える：

パラメータのタイプと値を与える：

離散伝達関数モデルからモデルを作成する：

離散状態空間モデルからモデルを作成する：

ディスクリプタシステムを使う：

関数は入出力のブロックに変換される：

微分方程式  (11)

単一方程式の常微分方程式系を作成する：

任意次数の方程式を指定する．より高次の導関数の簡約は，自動的に行われる：

複数方程式の系を定義する：

代数的な制約条件を持ち，結果として高指数問題をもたらす系を定義する：

ハイブリッド方程式は，WhenEventを使って指定することができる：

Wolfram言語関数は，自動的にそれと同等のModelica関数に変換される：

デフォルトのパラメータ値を指定する：

start の値を指定する：

変数とパラメータのタイプを指定する：

配列は，Indexedを使って表現される：

関数は，Modelicaの関数に置き換えられる：

コネクタ  (3)

導関数ブロックを作成する：

入力と出力のコネクタを定義する：

モデルを作成する：

Electricalライブラリからのコネクタを使って抵抗器を作成する：

短縮形を使ってコネクタを参照する：

部分的なモデル上に構築する  (2)

1を入力に加えるブロックを作成する：

単一入力単一出力のブロックインターフェースを拡張して，ブロックを作成する：

短縮形を使って既存のインターフェースを参照する：

オプション  (7)

WSMInitialValues  (5)

変数に start 値を与える：

パラメータに start 値を与える：

start 値と初期方程式の両方がある場合には，初期方程式に優先権がある：

WSMInitialValuesは，初期化を解くのに開始値を与える：

y[0]2が初期方程式として与えられたので，x の開始値は無視される：

パラメータを初期値として使う：

WSMParameterValues  (2)

パラメータ値を与える：

他のパラメータに従ってパラメータを与える：

アプリケーション  (5)

跳ねるボールについての方程式を定義する：

モデルを作成する：

回復率95%でシミュレーションを行う:

高さを時間の経過とともにプロットする：

被食者と捕食者の関係をモデル化して，Lotka–Volterra方程式のモデルを作成する：

2つの状態について初期値を定義する：

パラメータ値を定義する：

モデルを作成する：

捕食者と被食者のレベルを時間の経過とともに示す：

より高い被食者の成長パラメータが系の循環をスピードアップする：

2つの繋がった水槽を，2つ目の水槽には水漏れがあるものとして，モデル化する：

初期方程式とパラメータを含む方程式系を設定する：

デフォルトとして与えられたパラメータの値の集合を使い，モデルを作成する：

シミュレーションを行う：

2つ目の水槽に水漏れがあるので，時間の経過とともに両方の水槽から水が流れ出る：

一方向にだけ減衰のある機械的な平行移動ダンパーを作成する：

減衰定数を定義する：

並進運動の力学ライブラリからの部分的なインターフェースを使ってダンパーを作成する：

双方向のダンパーと比べる：

デジタルローパスフィルタを作成する：

フィルタを伝達関数に変換する：

フィルタのモデルを作成する：

信号発生源を作成する：

信号源をフィルタに繋ぐ：

信号出力とフィルタされた信号のシミュレーションを行い，これをプロットする：

特性と関係  (3)

WSMModelDataを使ってモデルから情報を抽出することができる：

既存モデルからの方程式を含む新しいモデルを作成し，パラメータを変更する：

2つのモデルのシミュレーションを行い，比べる：

特別文字は，その長い形式に変換される：

Subscriptは，_に変換される：

考えられる問題  (3)

モデルは，SystemModeler Model Centerで明示的に保存されない限り，保存されない：

Wolfram言語カーネルとSystemModelerを終了すると，モデルは消えてしまう：

系のモデルの中には変換されるものもある：

Modelicaは，Wolfram言語関数の一部をサポートする：