基于Modelica的复杂物理系统网络建模平台研究与实现

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Modelica是一门以方程为基础的面向对象的语言,可以方便地实现复杂的多物理系统建模,包括:机械、电子、电力、液压、热、控制及面向过程的子系统模型。Modelica作为一个开放的物理建模平台,已经被越来越多的行业使用。但随着应用的深入,目前普通视窗桌面环境下基于 Modelica语言的商业建模仿真软件普遍存在团队协作跨区域开发困难、项目维护繁琐和团队协作积累难以实现等不足。针对上述现实状况本文对复杂物理系统网络建模平台进行了研究。在网络建模仿真平台中,建模与仿真的可视化是重要的功能设计。在综合对比了JavaApplet,Silverlight,WebPortal,WebBrowser等可视化技术后,选择了微软公司的WebBrowser、Silverlight技术进行了可视化的实现,同时使用了微软.net平台下的运行以及消息传递和处理的一组类库WCF技术实现B/S数据通信。对模型矢量图进行转换,将基于可扩展标记语言(XML)的可缩放矢量图形(Scalable Vector Graphics)、GLB两种格式的图形转换成建模仿真平台中的模型文件。  文章主要完成了浏览器端建模可视化信息中的图标及组件视图传输转换算法。考虑到交互性、动态性和便于网络传输等方面问题分别选择了基于可扩展标记语言XML的SVG图形格式和二进制流方式的GLB图形数据格式。其中使用SVG格式保存模型图标信息,GLB格式保存着模型组件信息以及组件关系,共同实现了保存模型信息,同时节省了资源。设计提出的图标与组件两层图形文件结构设计保证了模型有效存储、组合与传输;实现了模型图标建模和模型组件建模功能,使视窗图模在拥有了基本模型的创建、编辑功能之外,同时具备了扩展组件的编辑、连接等功能。通过在MWorks网络建模仿真平台上运行建模实例,通过可视化环境中组件建模实例以及图标建模实例,证明了本文可行性。
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