Dymola es un entorno de simulación y modelado comercial basado en el lenguaje de modelado abierto Modelica .
Desarrollador (es) | Dassault Systèmes |
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Lanzamiento estable | Dymola 2021x / 27 de noviembre de 2020 |
Sistema operativo | Microsoft Windows , Linux |
Plataforma | x86-64 |
Tipo | Implementación de Modelica |
Licencia | Propiedad |
Sitio web | Dymola |
Los sistemas grandes y complejos se componen de modelos de componentes; Las ecuaciones matemáticas describen el comportamiento dinámico del sistema. [1] Desarrollado por la empresa europea Dassault Systèmes , Dymola está disponible como producto independiente e integrado en 3DEXPERIENCE como parte de CATIA . [2]
Dymola 2021x es compatible con la versión 3.4 del lenguaje Modelica y la versión 4.0.0 de la biblioteca estándar de Modelica, así como con las versiones 1.0 y 2.0 de la interfaz de maqueta funcional (FMI). [3]
Historia
Dymola fue diseñado inicialmente en 1978 por Hilding Elmqvist, para su tesis doctoral [4] en el Instituto de Tecnología de Lund (más tarde parte de la Universidad de Lund ). Esta primera versión de Dymola se basó en el Lenguaje de modelado dinámico (también llamado Dymola) y se implementó en Simula 67. Posteriormente se volvió a implementar en Pascal y C ++ .
En 1992, Elmqvist creó la empresa sueca Dynasim AB para continuar con el desarrollo de Dymola. En 2006, Dassault Systèmes adquirió Dynasim AB y comenzó a integrar Dymola en CATIA. [2]
En 1996, Elmqvist inició el esfuerzo de diseño de Modelica . El objetivo era desarrollar un lenguaje orientado a objetos para modelar sistemas técnicos para reutilizar e intercambiar modelos de sistemas dinámicos en un formato estandarizado. Modelica se basa en el lenguaje Dymola, pero se ha tenido en cuenta la experiencia con otros lenguajes de modelado. En septiembre de 1997, se lanzó la versión 1.0 de la especificación de Modelica, que fue la base para una implementación de prototipo dentro de Dymola. En el año 2000, se formó la Asociación Modelica sin fines de lucro para administrar el lenguaje Modelica en continua evolución y el desarrollo de la Librería Estándar Modelica gratuita. [2] Desde 2002, Dymola solo admite el lenguaje Modelica.
Dominios de aplicación
Dymola tiene capacidades de ingeniería múltiple, lo que significa que los modelos pueden constar de componentes de muchos dominios de ingeniería. Utilizando el lenguaje Modelica, los subsistemas están representados por componentes interconectados; en el nivel más bajo, el comportamiento dinámico se describe mediante ecuaciones o algoritmos matemáticos. Las conexiones entre componentes forman ecuaciones adicionales. Dymola procesa el sistema completo de ecuaciones para generar un código de simulación eficiente.
El conocimiento específico del dominio está representado por bibliotecas de Modelica, que contienen componentes mecánicos, eléctricos, de control, térmicos, neumáticos, hidráulicos, tren de potencia, termodinámica, dinámica de vehículos, aire acondicionado, etc. Para bibliotecas comerciales, Dymola admite el ocultamiento y el cifrado de información. Las áreas de aplicación típicas que facilitan las bibliotecas de Modelica incluyen:
Automotor
Las aplicaciones automotrices se dividen en tres categorías principales. El motor y el tren de transmisión se modelan utilizando las bibliotecas Engines y Powertrain. La flexibilidad del lenguaje abierto de Modelica es particularmente adecuada para modelar trenes de transmisión híbridos o alternativos utilizando las bibliotecas de baterías, unidades de CC sin escobillas y trenes motrices electrificados. Los cuerpos modales o ejes flexibles están disponibles a través de la biblioteca Cuerpos flexibles. El enfriamiento del motor y la batería es compatible con la biblioteca Cooling, que se puede combinar con la biblioteca HVAC. La biblioteca Human Comfort agrega modelos de comodidad para los ocupantes para un modelado térmico completo del vehículo. Los componentes del controlador están disponibles en la biblioteca estándar de Modelica.
Los modelos Modelica de código abierto y estructurados jerárquicamente ofrecen una flexibilidad sin precedentes para múltiples configuraciones de vehículos mientras se reutilizan componentes comunes.
Aeroespacial y Defensa
Una multitud de bibliotecas ofrecen la capacidad de modelar los complejos sistemas de termofluidos de las aeronaves, que van desde los sistemas de combustible hasta el control ambiental. La biblioteca Human Comfort proporciona modelos adicionales de comodidad de los ocupantes para el modelado térmico de la cabina.
La biblioteca Flight Dynamics permite el modelado, simulación y análisis rápidos de las características dinámicas de vuelo de una amplia gama de aeronaves y UAV. Los actuadores para control de vuelo y otros subsistemas utilizan las bibliotecas de variadores de CC sin escobillas y trenes motrices electrificados. Las vigas flexibles y los cuerpos modales de los modelos de elementos finitos son administrados por la biblioteca de cuerpos flexibles.
Energía, procesos y servicios públicos
Los requisitos cada vez más estrictos sobre el impacto ambiental impulsan la tendencia hacia un modelado más detallado de la física y los sistemas de control. La biblioteca de Calefacción, Ventilación y Aire Acondicionado (HVAC) le permite minimizar los costos operativos de HVAC del edificio al seleccionar la estrategia de control del sistema correcta y evitar costosos errores de diseño del sistema HVAC al principio del proceso de diseño del edificio. Human Comfort Library proporciona un enfoque integrado para simular el confort térmico dentro de un edificio o vehículo ocupado. Los sistemas de termofluidos se modelan típicamente con la biblioteca ThermalSystem. La biblioteca de Simulación de procesos industriales se centra en las industrias del papel y la pulpa.
Equipo industrial
Se pueden modelar todo tipo de equipos industriales utilizando las bibliotecas mecánicas de la biblioteca estándar de Modelica, incluidos los sistemas de múltiples cuerpos 3D. Otras opciones son vigas flexibles y cuerpos modales que se originan a partir de un modelo de elementos finitos. Los actuadores y los sistemas de control se modelan con bibliotecas de baterías, variadores de CC sin escobillas y trenes motrices electrificados. Las propiedades térmicas de la maquinaria industrial se modelan fácilmente con la biblioteca Cooling.
Bibliotecas de terceros
Además de las bibliotecas disponibles en la cartera de productos de Dymola, terceros han desarrollado varias bibliotecas, como Claytex [1] , Modelon AB [2] , TLK-Thermo [3] y XRG Simulation [4] . Bibliotecas comerciales y gratuitas adicionales están disponibles en la página de inicio de la Asociación Modelica [5] .
Herramientas e interoperabilidad
Herramientas de diseño de modelos
La opción Model Calibration se basa en un proceso en el que los datos medidos de un dispositivo real se utilizan para ajustar los parámetros de modo que los resultados de la simulación coincidan con los datos medidos.
La opción Design Optimization se utiliza para ajustar los parámetros de un dispositivo o su controlador para mejorar la dinámica del sistema para múltiples criterios y múltiples casos.
El Modelo de Gestión incluye soporte para cifrado de los modelos, el control de versiones de Dymola y utilidades para la verificación, pruebas y la comparación de modelos. También se incluye soporte para herramientas de administración de versiones comunes, como CVS , SVN y GIT .
Exportación de código y modelo
Para la mayoría de los pasos durante el desarrollo del sistema (dimensionamiento, diseño detallado, implementación), es importante tener acceso a una imagen de código C del modelo para ejecutar hardware en el bucle , simulaciones de prototipos rápidos o para construir simuladores con fines de validación o capacitación. Hay varias opciones disponibles para lograr esas actividades.
Dymola admite la importación y exportación de acuerdo con la Interfaz de maqueta funcional (FMI) . Con las opciones adecuadas, el código exportado se puede generar para exportar sin ninguna licencia de tiempo de ejecución o como código fuente. Las unidades de maquetas funcionales exportadas se pueden utilizar en varias plataformas de simulación.
Ver también
Referencias
- ^ Dassault Systèmes. ¿Qué es Dymola? (PDF) .
- ^ a b c Elmqvist, Hilding (2014). "Modelica Evolution - Desde mi perspectiva" (PDF) . Asociación Modelica. doi : 10.3384 / ECP1409617 . Consultado el 2 de septiembre de 2016 . CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )
- ^ Dassault Systèmes. Notas de la versión de Dymola 2021x .
- ^ Elmqvist, Hilding (1978). Un lenguaje de modelo estructurado para grandes sistemas continuos . Departamento de Control Automático, Universidad de Lund, Suecia. ISRN LUTFD2 / TFRT-1015-SE.
enlaces externos
- Página web oficial
- Sitio web de Modelica
- Sitio web de FMI