機能の概要

SystemModeler を使ったモデリングとシミュレーション

SystemModeler は,ドラッグアンドドロップできるコンポーネントベースであるため,現実的なマルチドメインのモデルが簡単に作成できます.事象や不連続な動作を含むシステムを正しく処理することができる効率的な組込みの数値ソルバで,システムの動作を正確にシミュレーションします.可視化も即時に行え,3Dの機械的なコンポーネントを自動的にアニメーションにすることもできます.

ドラッグアンドドロップのモデリング

SystemModeler では,ドラッグアンドドロップによって素早くしかも直観的にモデルが作成できます.トランジスタやバネのようなコンポーネントを選んで,カンバスにドラッグアンドドロップします.コンポーネント同士を線で繋いで,電気配線や機械的連結等の物理的な接続を表します.

階層的モデリング

従来のブロックを使ったモデルよりも開発と理解が容易なコンポーネントベースの階層的モデルを,実際のシステムのトポロジーに従って作成します.SystemModeler では個々のモデル部分を別々に検証したり,再利用したりすることが可能であるため,別の設計や状況を素早く試してみることができます.

即時可視化

ワンクリックでシステムの変数値がプロットできます.複数の変数をプロットしたり,パラメトリックプロットを作成したり,ポイントアンドクリックのインターフェースで組込みのプロットスタイルから選んだりすることが可能です.CADソフトウェアの可視化形状をコンポーネントに加え,3Dの機械的コンポーネントを含むモデルの3Dアニメーションがライブで自動作成できます.プログラム可能なカスタマイズされた可視化を行う場合には,Mathematica に接続します.

マルチドメインモデリング

実際のマシンやシステムが機械,電気,熱等のうち,たった一つの物理的領域に限定されるものであるということは,めったにありません.SystemModeler のモデルには,どのような数の領域のどのように相互接続したコンポーネントでも含むことができます.シミュレーションを行った場合に,このようなより現実的なマルチドメインモデルによって,あまり統合されていない方法を使ったときには見落としてしまうような重要な影響にも気付くことができます.

ハイブリッドシステムのモデリング

離散信号と組込みのStateGraphライブラリを連続的な物理コンポーネントと組み合せることによって,離散と連続のハイブリッドシステムを正確にモデル化します.SystemModeler の数値ソルバがハイブリッドシステム中の不連続性を検知し処理するので,スイッチ,衝突,状態遷移等の突発的な事象があるモデルのシミュレーションが正しく行われます.

シミュレーションと実験

モデルを最適化された連立微分方程式に自動的に変換して,即時シミュレーションが行えます.ポイントアンドクリックのインターフェースでモデルのパラメータを調整することが可能なので,再度コンパイルしなくても調整の効果をすぐにチェックすることができます.実行のシミュレーションを一旦休止してまた再開したり,シミュレーションを同期化してリアルタイムで実行したりすることもできます.

結果のエキスポートと出版

数値シミュレーションの結果は,CSVまたはMATの形式で直接エキスポートできます.プロットは標準画像形式(PNG,JPG等)で,プロットデータはCSV形式で,それぞれエキスポートすることができます.モデルとそれに付随するシミュレーション結果を,インタラクティブにブラウズできるWebページに自動的に出版します.

ライブラリ

SystemModeler の機能は,SystemModeler Library Storeで入手できるさまざまな分野の有料および無料のライブラリを加えることで拡張することができます.ライブラリには,閲覧可能なソースコードを含む再利用できるコンポーネント,ドキュメント,詳しい例題が含まれています.

Modelica標準ライブラリ

SystemModeler には,並進,回転,三次元の構造,電気機器,論理ブロックと信号ブロック,生化学的経路等をモデリングするコンポーネントを含む,標準のModelicaパッケージの大規模なライブラリが組み込まれています.ライブラリには,ソースコードとドキュメントもすべて付属しています.

カスタマイズ可能なコンポーネントとライブラリ

既存のコンポーネントから,あるいは直接その定義方程式から,再利用できるカスタムのコンポーネントを構築します.新しい種類の接続線用にコンポーネントのアイコンとスタイルを指定し,関連するライブラリをグループ化して,再配布できるModelicaパッケージにすることができます.多くの専門的な領域のModelicaライブラリもサードパーティから入手可能です.

スタンドアロンのシミュレーション実行ファイル

SystemModeler によってコンパイルされ,最適化されたシミュレーション実行ファイルは,すべての数値ソルバを含めて,必要なものが完備されており,カスタムのデスクトップアプリケーション等で再利用するのに適しています.コンパイルされた実行ファイルは,プログラムで簡単に生成できるXMLファイルから,パラメータ値と初期条件を読み取り,作成したアプリケーションが扱える標準形式でシミュレーションを返します.シミュレーション結果は,モデル交換のFMI(Functional Mockup Interface)標準に従ったFMUとしてエキスポートすることも可能です.