Хопсан
 | В этой статье есть несколько проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти шаблонные сообщения )
|
 Сервопривод положения с обратной связью по динамическому давлению, смоделированный в Hopsan. | |
| Разработчик(и) | Отделение жидкостных и мехатронных систем , Университет Линчёпинга |
|---|---|
| Первоначальный выпуск | 2011 |
| Стабильная версия | 2.21.1
/ 22 июня 2023 г |
| Написано в | С++ |
| Платформа | Кросс-платформенный |
| Доступно в | Английский |
| Тип | моделирование , симуляция , оптимизация |
| Лицензия | Стандартная общественная лицензия GNU |
| Веб-сайт | Репозиторий GitHub |
Hopsan — бесплатная моделирования среда гидродинамических и мехатронных систем, разработанная в Университете Линчёпинга . Хотя изначально он был разработан для моделирования гидроэнергетических систем, он также был адаптирован для других областей, таких как электроэнергетика , динамика полета и динамика транспортных средств . Он использует двунаправленные линии задержки (или элементы линии передачи) для соединения различных компонентов.
История
[ редактировать ]Разработка Hopsan впервые началась в 1977 году. [ 1 ] на кафедре гидравлики и пневматики Линчепингского университета. Первая версия была написана на FORTRAN , с с функцией перетаскивания, графическим пользовательским интерфейсом написанным на Visual Basic . В дополнение к возможностям моделирования он также имел функции оптимизации на основе моделирования . При этом использовался КОМПЛЕКСНЫЙ метод прямой поисковой оптимизации или общий алгоритм (GA). Он также имел функции частотного анализа и анализа передаточной функции по результатам моделирования. Он также поддерживал совместное моделирование в Simulink . Модели компонентов были написаны как подпрограммы FORTRAN. Также был разработан отдельный инструмент под названием COMPGEN, написанный на Mathematica , который можно использовать для более простого создания моделей компонентов. В 1991 году для моделирования системы был представлен метод двунаправленных линий задержки (или моделирования линий передачи TLM). [ 2 ]
В 2009 году от разработки первой версии Hopsan отказались в пользу совершенно нового поколения программного обеспечения, написанного на C++ . Рабочее название проекта — Hopsan NG, а первая бета-версия вышла в феврале 2011 года. [ 1 ] Части исходного кода Hopsan использовались в редакторе соединений OpenModelica (OMEdit). [ 3 ] в сотрудничестве с проектом OpenModelica . [ 4 ]
Обзор программы
[ редактировать ]Текущее поколение Hopsan состоит из двух частей: графического пользовательского интерфейса и базовой библиотеки моделирования. Они полностью разделены, поэтому ядро можно использовать автономно, например, во встроенных системах или целевых компьютерах. Модели системы строятся с использованием компонентов из встроенных или внешних библиотек. Сюда входят компоненты для гидравлических, пневматических, электрических, механических систем и систем управления (фильтры, нелинейные функции и арифметика). Компоненты библиотеки предварительно скомпилированы, поэтому во время выполнения компиляция не требуется . Пользовательские модели пользователя могут быть созданы и скомпилированы как отдельные файлы библиотеки , которые можно загрузить в Hopsan. Существует также встроенный автоматический генератор компонентов на основе уравнений с использованием синтаксиса Modelica. Модели также можно создавать из уравнений с помощью Mathematica. Численная оптимизация может быть выполнена с помощью встроенного инструмента с использованием алгоритмов COMPLEX-RF, COMPLEX-RFP или роя частиц. Также возможно выполнить анализ чувствительности Монте-Карло. Инструмент построения графиков способен генерировать частотные спектры и выполнять частотный анализ для создания диаграмм Боде и графиков Найквиста.
Модели Hopsan можно экспортировать в Simulink. Данные графика можно экспортировать в XML , CSV , gnuplot и Matlab . Эксперименты с включением ядра моделирования Hopsan в набор инструментов LabVIEW Simulation Interface Toolkit с использованием библиотеки-оболочки оказались успешными. поддержка обмена моделями, как импорта, так и экспорта, с использованием интерфейса функционального макета . В настоящее время реализуется [ 5 ]
Hopsan — это кроссплатформенный проект, предназначенный для работы в Windows , Unix и Macintosh системах . Текущая бета-версия доступна только для Windows и Linux, но планируется создать версии и для других систем. Метод элементов линии передачи очень подходит для параллельного выполнения из-за физически обусловленных задержек по времени между определенными компонентами. Hopsan поддерживает разделение моделирования на отдельные потоки , что позволяет использовать преимущества многоядерных процессоров . [ 6 ]
Функции графического пользовательского интерфейса включают Python сценарии , функцию отмены /повтора, файлы модели и конфигурации на основе XML , гидравлические символы в соответствии со стандартом ISO 1219-1 и глобальные системные параметры, которые могут использоваться совместно компонентами. [ 7 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б «Сайт ГОПСАН» . Проверено 5 февраля 2011 г.
- ^ Крус, П.; Янссон, А.; Палмберг, Джо; Веддфельдт, К. (1990). «Распределенное моделирование гидромеханических систем». Третий международный семинар по гидроэнергетике в Бате .
- ^ «Сайт OMEdit» . Проверено 6 ноября 2011 г.
- ^ Асгар, Сайед Адил; Тарик, Соня (2010). Проектирование и реализация удобного для пользователя редактора графических соединений OpenModelica (магистерская диссертация). Линчепингский университет.
- ^ Ларссон, Л. Виктор (17 августа 2017 г.). Аспекты управления сложными гидромеханическими трансмиссиями: с акцентом на управление смещением . Электронная пресса Университета Линчёпинга. ISBN 978-91-7685-483-9 .
- ^ Браун, Р.; Нордин, П.; Эрикссон, Б.; Крус, П. (2011). «Моделирование высокопроизводительной системы с использованием нескольких ядер процессора». Двенадцатая Скандинавская международная конференция по гидроэнергетике .
- ^ Аксин, М.; Браун, Р.; Делл'Амико, А.; Эрикссон, Б.; Нордин, П.; Петтерссон, К.; Стаак, И.; Крус, П. (2010). «Программное обеспечение следующего поколения для моделирования с использованием элементов линии электропередачи». Гидравлическая энергия и управление движением .