Dokument_1.pdf (2548 KB) - KLUEDO - Universität Kaiserslautern

Charakterisierung und Auswahl einer Entwicklungsumgebung
3. Schritt: Im folgenden wird das gesamte DAE-System - ohne die im Schritt 2 ermittelten
Zwangsgleichungen - bezüglich der höchsten Ableitungen analysiert. Dies
bedeutet, es wird zu Schritt 1 zurückgegangen, bis keine Untermenge von Gleichungen
gefunden wird, bei der die Zahl der Gleichungen größer als die der Unbekannten
ist. Der Abbruch des Algorithmus bedeutet, dass die Jacobi-Matrix des resultierenden
Systems nicht mehr singulär ist.
4.3.1.4 Automatische Codegenerierung
Die automatische Codeerzeugung übernimmt das Dymosim-Programmpaket. Dymosim steht
für Dynamic model simulator. In seinen Aufgabenbereich fällt neben der Code-Erzeugung zur
kontinuierlichen Simulation die Anfangswertberechnung und Behandlung diskreter Ereignisse.
Es stehen 10 verschiedene Integratoren zur Auswahl. Die ausführbaren Routinen sind
im Programm dymosim.exe abgelegt. Zur automatischen Code-Erzeugung wird das mathematische
Modell zunächst in C-Syntax übersetzt, compiliert und mit dymosim.exe gelinkt. Ein
Aufruf von dymosim.exe -i berechnet die Anfangswerte. Der erzeugte Maschinen-Code steht
dann zur Durchführung der Simulation zur Verfügung.
Die Ergebnisse der Simulation werden im Matlab-Format unter dsres.mat abgespeichert. Als
Voreinstellung werden alle Variablen zu allen Zeitschritten gespeichert. Sie können dann mit
dem Visualisierungsprogramm Dymodraw geplottet analysiert werden.
4.3.2 Die Sprache Modelica
Die Grundideen der Simulationssprache Modelica ([Mod-02], [Til-01]) haben ihre Wurzeln in
einer ganzen Reihe von objektorientierten, nicht berechnungskausalen Simulationssprachen.
Sie erlauben eine physiknahe Modellspezifikation in Form von Gleichungen, Objekten und
Schnittstellen. Sie sind meist Teil einer kompletten, für sie spezifischen Simulationsumgebung,
die den Anwender bei der Modellerstellung, Durchführung und Analyse unterstützen.
Und sie sind im Begriff, herkömmliche, blockschaltbildorientierte Beschreibungsformen kontinuierlicher
Systeme besonders bei der Beschreibung großer, komplexer Systeme zunehmend
zu verdrängen [Bea-00], [BaWi-00], [CSS-00a,b], [Ott-99a,b,c,d], [OEM-99a,b], [OtBa-
99a,b], [OtSc-99], [Ott-00], [Tum00a,b], [TuTi-00].
Die Tabelle 3 auf Seite 65 gibt einen Überblick über wichtigste Vorläufersprachen, die an der
Modelica-Entwicklung Anteil hatten. Trotz der konzeptionellen Ähnlichkeit macht ihre vorwiegend
syntaktische Verschiedenheit einen Austausch bereits entwickelter Modellkomponenten
unmöglich. Die Idee bei der Entwicklung der Sprache Modelica war, dies zu ändern
und einen gemeinsamen Standard zu definieren, wobei alle Konzepte der Vorgängersprachen
in Modelica einfließen sollten. Dies bedeutet nicht, dass die Sprachen abgeschafft werden sollen,
sondern sie sollen in der Lage sein ihre Modelle in der Sprache Modelica zu speichern
und auch zu lesen. So können domänenspezifische Eigenschaften spezieller Tools auch weiterhin
genutzt werden, ohne die Austauschbarkeit der Modelle zu behindern.
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