JModelica.org

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

JModelica.org یک پلتفرم نرم افزار تجاری مبتنی بر زبان مدل سازی Modelica برای مدل سازی، شبیه سازی، بهینه سازی و تجزیه و تحلیل سیستم های پویا پیچیده است. [۱] این پلتفرم توسط Modelon AB با همکاری موسسات دانشگاهی و صنعتی، به ویژه دانشگاه لوند و مرکز کنترل سیستم‌های پیچیده لوند (LCCC) نگهداری و توسعه می‌یابد. [۲] این پلت فرم در پروژه های صنعتی با کاربرد در رباتیک، [۳] سیستم های خودرو، [۴] سیستم های انرژی، [۵] جداسازی CO2

 [۶] و تولید پلی اتیلن استفاده شده است. [۷]

اجزای اصلی پلتفرم عبارتند از:[ویرایش]

  • یک کامپایلر Modelica برای ترجمه کد منبع Modelica به کد C یا XML. کامپایلر همچنین مدل هایی مطابق با استاندارد Functional Mock-up Interface تولید می کند.
  • بسته پایتون برای شبیه سازی مدل های پویا، Assimulo. Assimulo رابط‌هایی را برای چندین ادغام‌کننده پیشرفته فراهم می‌کند و به عنوان یک موتور شبیه‌سازی در JModelica.org استفاده می‌شود.
  • الگوریتم‌های حل مسائل بهینه‌سازی دینامیکی در مقیاس بزرگ با پیاده‌سازی روش‌های هم‌آهنگی محلی بر روی عناصر محدود و روش‌های هم‌یابی شبه طیفی .
  • یک بسته پایتون برای تعامل با کاربر. همه بخش‌های پلتفرم از پایتون قابل دسترسی هستند، از جمله کامپایل و بارگذاری مدل‌ها، شبیه‌سازی و بهینه‌سازی.

JModelica.org از زبان مدل سازی Modelica برای مدل سازی سیستم های فیزیکی پشتیبانی می کند. Modelica توضیحات سطح بالایی از سیستم های دینامیکی ترکیبی ارائه می دهد که به عنوان مبنایی برای انواع مختلف محاسبات در JModelica.org از جمله شبیه سازی، تجزیه و تحلیل حساسیت و بهینه سازی استفاده می شود.

مسائل بهینه سازی پویا، از جمله کنترل بهینه ، بهینه سازی مسیر ، بهینه سازی پارامتر و کالیبراسیون مدل را می توان با استفاده از JModelica.org فرموله و حل کرد. پسوند Optimica [۸] فرمول‌بندی سطح بالا مسائل بهینه‌سازی پویا را بر اساس مدل‌های Modelica امکان‌پذیر می‌سازد. پروژه mintOC [۹] تعدادی از مشکلات معیار کدگذاری شده در Optimica را فراهم می کند.

این پلتفرم رابط های باز را برای ادغام با بسته های عددی ترویج می کند. مجموعه یکپارچه‌ساز ساعت‌های آفتابی [۱۰] ODE/DAE، حل‌کننده NLP IPOPT و بسته AD CasADi نمونه‌هایی از بسته‌هایی هستند که در پلتفرم JModelica.org ادغام شده‌اند.

JModelica.org با استاندارد Functional Mock-up Interface (FMI) مطابقت دارد و Functional Mock-up Units (FMUs) که توسط JModelica.org یا ابزار سازگار با FMI دیگری تولید می شود، می تواند در محیط پایتون شبیه سازی شود.

یک مقایسه مستقل بین JModelica.org و سیستم های بهینه سازی ACADO Toolkit، [۱۱] IPOPT و CppAD، در گزارش نرم افزار منبع باز برای بهینه سازی محدود غیرخطی سیستم های پویا ارائه شده است. [۱۲]

پلاگین Eclipse برای ویرایش کد منبع Modelica متوقف شده است.

در 18 دسامبر 2019، Modelon تصمیم گرفت کد منبع JModelica.org را از منبع باز به منبع بسته منتقل کند. آخرین نسخه منبع باز در صورت درخواست برای دانلود در دسترس است. Assimulo، PyFMI و FMI Library اکنون در GitHub هستند. [۱۳]

منابع[ویرایش]

  1. Johan Åkesson, Karl-Erik Årzén, Magnus Gäfvert, Tove Bergdahl, Hubertus Tummescheit: "Modeling and Optimization with Optimica and JModelica.org—Languages and Tools for Solving Large-Scale Dynamic Optimization Problem" بایگانی‌شده در ۲۰۱۸-۱۰-۱۷ توسط Wayback Machine. Computers and Chemical Engineering, 34:11, pp. 1737-1749, November 2010.
  2. "Lund Center for Control of Complex Systems (LCCC)".
  3. Björn Olofsson, Henrik Nilsson, Anders Robertsson, Johan Åkesson:"Optimal Tracking and Identification of Paths for Industrial Robots" بایگانی‌شده در ۲۰۱۸-۱۰-۱۷ توسط Wayback Machine. In Proc. 18th World Congress of the International Federation of Automatic Control (IFAC), Milano, Italy, August 2011.
  4. Tomas Gustafsson: "Computing the Ideal Racing Line Using Optimal Control". Linköping University, 2008
  5. Francesco Casella, Filippo Donida, Johan Åkesson: "Object-Oriented Modeling and Optimal Control: A Case Study in Power Plant Start-Up" بایگانی‌شده در ۲۰۱۸-۱۰-۱۷ توسط Wayback Machine. In Proc. of 18th World Congress of the International Federation of Automatic Control (IFAC), August 2011.
  6. Johan Åkesson, R Faber, Carl Laird, Katrin Prölss, Hubertus Tummescheit, Stéphane Velut, Yu Zhu: "Models of a post-combustion absorption unit for simulation, optimization and non-linear model predictive control schemes" بایگانی‌شده در ۲۰۱۸-۱۰-۱۷ توسط Wayback Machine. In 8th International Modelica Conference, March 2011.
  7. Per-Ola Larsson, Johan Åkesson, Staffan Haugwitz, Niklas Andersson: "Modeling and Optimization of Grade Changes for Multistage Polyethylene Reactors" بایگانی‌شده در ۲۰۱۸-۱۰-۱۷ توسط Wayback Machine. In Proc. of 18th World Congress of the International Federation of Automatic Control (IFAC), September 2011.
  8. Johan Åkesson: "Optimica—An Extension of Modelica Supporting Dynamic Optimization" بایگانی‌شده در ۲۰۱۸-۱۰-۱۷ توسط Wayback Machine. In In 6th International Modelica Conference 2008, Modelica Association, March 2008.
  9. "The mintOC project".
  10. "The Sundials project".
  11. "The ACADO Toolkit project".
  12. Rune Brus: "Open-Source Software for Nonlinear Constrained Optimization of Dynamic Systems" بایگانی‌شده در ۱۰ مه ۲۰۱۷ توسط Wayback Machine. Technical University of Denmark, Department of Informatics and Mathematical Modeling, Scientific Computing. 2010.
  13. "JModelica Closed Source Announcement". Archived from the original on 13 February 2020. Retrieved 13 February 2020.