Modelica執行順序

剛開始使用Modelica並無法理解其工作原理。Modelica執行順序

在模型的下面'方法'中，第二行使用qInflow和qOutflow來評估der（h），但他們還沒有收到數值！（他們沒有在方法的'數據'中定義）？代碼執行的順序是什麼。

equation 
assert(minV >= 0, "minV must be greater or equal to zero"); 
der(h)=(qInflow - qOutflow)/area; 
qInflow=if time > 150 then 3*flowLevel else flowLevel; 
qOutflow=Functions.LimitValue(minV, maxV, -flowGain*outCtr); 
error=ref - h; 
der(x)=error/T; 
outCtr=K*(error + x); 
end FlatTank;

從http://www.mathcore.com/resources/documents/ie_tank_system.pdf

來源

2012-06-13 Matt

當來自使用命令式語義的語言和系統時，這是一個可以理解的混亂點。但是Modelica不能這樣工作。

使用Modelica時，重要的是要明白equation部分包含方程式，而不是分配。考慮這一點，如果我給你以下方程：

x + y = 3; 
x + 2*y = 5;

如果你明白這是一個數學問題，你就可以判斷x必須爲1和y的值必須爲2的值換句話說，你必須解決一個聯立方程組。你會注意到這些方程的左邊是而不是變量（一般來說），它們是表達式。公式只是一種關係，它將左側的一個表達式與右側的另一個表達式等同起來。此外，這種關係是總是是真的，所以訂單是無關緊要的。

這與具有命令語義的命令式編程語言完全不同。但它也非常強大，因爲你可以說明這些關係（線性方程組，方程組，非線性方程組，隱式方程等），編譯器將找出最有效的方法來解決它們。

回到您的示例中，當您查看問題中的代碼時，您正在將這些方程式解釋爲賦值語句。這個概念被強化了，因爲它們恰好在左邊有變量。但他們真的是方程式。在基於方程式的系統中，您不必擔心給定的變量是否已被分配到以前。相反，要求只是對於每個變量都存在（某處）方程，並且沒有額外的方程。換句話說，你應該有與未知數相同數量的變量，方程組有一個獨特的解決方案。這就是Modelica所要求的一切。

現在，Modelica支持您習慣的命令式語義。但是它們只能在特殊情況下使用，因爲它們限制了數學行爲的解釋，以至於它干擾了允許Modelica編譯器生成真正快速代碼的符號操作。所以它不僅僅是一個風格問題。如果可能的話，您應該使用方程式，Modelica中的算法只能用作最後的手段。

最後一個註釋。有些人可能想知道：「你是否告訴我這些方程將被放入一個巨大的方程組中，並通過矩陣求逆或Newton-Raphson或其他方法求解？爲什麼使它變得如此複雜，以至於它可以很容易地解決！」但它不會被解爲一個巨大的方程組。如果它可以作爲一組簡單的作業解決，它將。這是將應用的不同符號操作技術之一（其中很多）。事實上，這是Modelica的一個關鍵點......您不需要擔心優化解決方案的方法，該工具會照顧到這一點。更重要的是，如果你以一種同時系統的方式連接組件，你也不必擔心。 Modelica工具可以爲您處理這種「代數循環」，他們將優化它以找到計算效率最高的公式，並且不依賴於您爲這些案例重新制定模型。

這是否幫助？

來源

2012-06-13 12:50:34

沒錯！我繼續介紹基於組件的示例，並且它更有意義。非常感謝作者的指導！ – Matt

太好了。很高興幫助。來自* an *作者「的小修正（有許多Modelica規範的作者，除此之外，Modelica還有其他一些書籍） –

你不會知道在Modelica的模型公式的執行順序，直到你運行它的Modelica工具（你可以重新排序源模型中的任何方程，得到相同的結果）。然後該命令僅適用於您使用此設置的此工具。

這是由OpenModelica編譯器選擇的順序（OMC + S + simCodeTarget =轉儲model.mo）：

error = ref - h;
outCtr = K * (error + x);
der(x) = DIVISION(error, T, #SHARED_LITERAL_2(String#);
qOutflow = LimitValue(minV, maxV, (-flowGain) * outCtr);
qInflow = if time > 150.0 then 3.0 * flowLevel else flowLevel;
der(h) = DIVISION(qInflow - qOutflow, area, #SHARED_LITERAL_3(String#);

這個例子有點無聊，因爲沒有方程式的左右兩邊發生了變化（如果沒有選擇h作爲狀態變量等，h = error - ref將是可行的）。

來源

2012-06-13 12:27:48

Modelica執行順序

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