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隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，模擬建模仿真技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計中的作用越來越重要，已經(jīng)成為測試和分析產(chǎn)品技術(shù)性能的一項重要手段，當(dāng)今產(chǎn)品非常復(fù)雜，往往跨越了多個學(xué)科領(lǐng)域，而單領(lǐng)域建模仿真工具不能滿足人們的要求，因此，有必要設(shè)計多領(lǐng)域建模語言與仿真平臺，以滿足產(chǎn)品生產(chǎn)的需要。Modelica 是歐洲仿真界在統(tǒng)一和歸納先前多種物理建模語言的基礎(chǔ)上, 為解決復(fù)雜多領(lǐng)域物理系統(tǒng)的統(tǒng)一建模與仿真問題, 提出的一種面向?qū)ο蟮?、基于方程的、陳述式建模語言。
本論文介紹了硬件描述語言和matlab系統(tǒng)的發(fā)展概況，并介紹了多領(lǐng)域建模語言modelica的發(fā)展歷史、主要特征和功能。modelica采用了無因果的建模思想,用更加自然的語法和語義來表述模型,非常適合于物理系統(tǒng)的建模。它語法簡單、層次清晰,可以按照系統(tǒng)真實拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來連接各個組件,而且可處理混雜系統(tǒng)?，F(xiàn)在modelica語言建模方法已被廣泛應(yīng)用于機械、液壓、氣動等各個領(lǐng)域，而同步電機的應(yīng)用已日趨廣泛，同步電機將在今后的電機系統(tǒng)研究中占有重要的地位，通過本課題，在dymola軟件平臺上利用modelica語言建立同步電機模型并進行仿真，本文以模塊化建模作為建立同步電機模型的一個基本原則。
模塊化建模的基礎(chǔ)是系統(tǒng)的可分解性，即系統(tǒng)可以分解為若干個存在相互作用的子系統(tǒng)，子系統(tǒng)本身作為系統(tǒng)又可以進一步進行分解。對每個子系統(tǒng)都建立模型，就形成了層次化的系統(tǒng)模型。理論上，系統(tǒng)進行分解是不受限制的，但合理地分解有助于系統(tǒng)模型的建立與維護。根據(jù)面向?qū)ο笤O(shè)計思想，同步電機依據(jù)功能和物理結(jié)構(gòu)可以被分解成相互作用的相對獨立的“對象”部件。每個部件即為一個對象，該對象代表了部件的仿真計算模型，系統(tǒng)整體的仿真由傳統(tǒng)的“過程”仿真轉(zhuǎn)換為更能反應(yīng)真實的同步電機內(nèi)部相互作用的“對象”的集合仿真。具體內(nèi)容為：
分析同步電機的結(jié)構(gòu)、工作原理及其數(shù)學(xué)模型，并分析同步電機的內(nèi)部邏輯關(guān)系，我們把同步電機模型分解成功能化的獨立模塊。每個模塊完成該模型中的某一項仿真計算。這樣的設(shè)計滿足了層次化結(jié)構(gòu)的要求，并易于建立可擴展的標(biāo)準(zhǔn)化模型。而建立模塊化模型庫的困難之處在于系統(tǒng)內(nèi)相互作用（耦合）的表達(dá)，在表達(dá)相互作用時，應(yīng)盡量保證模塊的數(shù)學(xué)獨立性，據(jù)此在dymola平臺上構(gòu)建同步電機模型庫，利用組件連接的方式構(gòu)建同步電機仿真系統(tǒng)，并且分析仿真得到的結(jié)果，最終采用串電阻啟動方式啟動電機，以獲得較優(yōu)的動態(tài)響應(yīng)。
Modelica 語言是目前盛行的一種先進的面向?qū)ο蠖囝I(lǐng)域物理系統(tǒng)建模語言，跟其他建模語言相比，modelica語言具備重用性高、建模簡單方便、無須符號處理等許多優(yōu)點，modelica 語言的建模思想在很大程度上順應(yīng)了知識的可積累、可重用和可重構(gòu)的指導(dǎo)原則,因此基于modelica語言的多領(lǐng)域建模方法具有非常顯著的優(yōu)勢，這種建模方法必將成為今后多領(lǐng)域建模的主流方法。