变量 variable

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模式包含一系列的变量作为其特征。

  1. 无限定词：模型中的变量默认为连续变量（内部变量）
  2. parameter 限定词：表示该变量是先验已知的，可以该模型的输入数据、可以是不随时间变化的常数
  3. protect 限定词：保护变量，表示此变量是模型/类内部的一个局部变量
  4. constant 限定词：表示是常数、且不能随着模拟而改变，如π\pi
  5. discrete 限定词：表示离散变量，暂无示例
  6. flow 限定词：流变量。在连接器中用到
  7. cross 限定词：势变量

变量类型

首先Modelica 语言自带以下内建类型：

  • Real： 实数
  • Integer： 整数
  • Boolean： 布尔值
  • String： 字符串

派生类型

内置类型可以进行“特殊化”。这个特性主要是用于修改与属性相关的值，比如unit。用于创建派生类型的语法是：

type NewTypeName = BaseTypeName(/* attributes to be modified */);  

// 可以无限派生哦
type Temperature = Real(unit="K"); // Could be a temperature difference
type AbsoluteTemperature = Temperature(min=0); // Must be positive

枚举类型

语法很像派生，但是使用上和C 语言的枚举类似、一般可以用整数替代：

type AssertionLevel = enumeration(warning, error);  
type StateSelect = enumeration(never, avoid, default, prefer, always);

属性

  • quantity: String; "" 描述变量含义
  • start: Real; 0.0 主要用于提供parameter 的默认值（备用）
  • fixed: Boolean; false 在parameter 中为true，强制使用start
  • min: Real; -inf 最小值
  • max: Real; inf 最大值
  • unit: String; "" 单位，"1" 表示没有物理单位
  • displayUnit: String; "" 显示单位
  • nominal: Real; 0.0 额定值
  • stateSelect: StateSelect; default 仿真时是否被选为状态量：never（从不）、avoid（避免）、default（默认）、prefer（偏向）、always（总是）

Record 类型

Record 类型只包含变量，不包含方程。如：

record FirstOrder_Record
Real x;
end FirstOrder_Record;  

// 或者  
record Vector "A vector in 3D space"
  Real x;
  Real y;
  Real z;
end Vector;

在使用上，Record 可以当作一个普通的数据类型作为模型的参数：

parameter Vector v(x=1.0, y=2.0, z=0.0);

也可以在Model 中继承Record，就可以比较灵活地重写方程或初始值了：

model FirstOrder_Extends  
  extends FirstOrder_Record;  // 继承Record
  
initial equation              // 重写方程
  x = .4;
equation
  der(x) = 1-x;

end FirstOrder_Extends;