WOLFRAM

Сравнение System Modeler

Wolfram System Modeler является наиболее полным инструментальным средством для физического моделирования и симуляции. В отличие от других систем, System Modeler не требует приобретения дополнительных компонентов и полностью поддерживает стандартный язык моделирования Modelica. Также System Modeler разработан таким образом, чтобы идеально сочетаться с Mathematica для создания максимально интегрированного рабочего процесса моделирования, симуляции и анализа.

Сравнительный анализ

System Modeler MapleSim* Simulink*
поддерживаетсяподдерживается поддерживается частичноподдерживается частично требует приобретения дополнительных компоненттребует приобретения дополнительных компонент
  Wolfram System Modeler MapleSim* Simulink*
Версия 13.3 2023.1 Версия R2023a
Дополнительные требования Mathematica по желанию *Maple обязателен *MATLAB обязателен

Моделирование

Иерархическое моделирование в соответствии с топологией реальных систем поддерживается поддерживается поддерживается
Многодоменное моделирование поддерживается поддерживается поддерживается
Проектирование моделей методом перетаскивания поддерживается поддерживается поддерживается
Автоматическое документирование моделей поддерживается    
Создание программной модели поддерживается поддерживается поддерживается
Поддержка Modelica поддерживается поддерживается частично
Проектирование компонентов символьных уравнений поддерживается поддерживается поддерживается частично
Полнофункциональный редактор Modelica поддерживается поддерживается частично  
Использование внешних функций C поддерживается поддерживается поддерживается
Расширенная отладка уравнений модели поддерживается поддерживается частично поддерживается частично

Имитационное моделирование

System Modeler MapleSim Simulink
Гибридные непрерывно-дискретные решатели поддерживается поддерживается поддерживается
Решатель в реальном времени поддерживается   поддерживается
Решатель анализа чувствительности поддерживается поддерживается поддерживается

Построение графических изображений

System Modeler MapleSim Simulink
Построение графика любой системной переменной поддерживается    
Сохранение полностью сконфигурированных графиков в модели поддерживается поддерживается частично поддерживается
Интерактивные графики в реальном времени поддерживается   поддерживается

Визуализация

System Modeler MapleSim Simulink
Автоматическая механическая визуализация в 3D поддерживается поддерживается поддерживается
Настраиваемая среда визуализации Mathematica Maple MATLAB
Интерактивные информационные панели поддерживается   поддерживается
Язык 2D- и 3D-графики поддерживается поддерживается частично поддерживается частично
Стандартные форматы экспорта (.avi и .mov) поддерживается поддерживается частично поддерживается

Анализ и проектирование

System Modeler MapleSim Simulink
Платформа для анализа Mathematica Maple MATLAB
Программируемое управление моделированием поддерживается поддерживается поддерживается
Распараллеленные развертки параметров поддерживается поддерживается поддерживается
Анализ уравнений модели поддерживается поддерживается  
Определение состояний равновесия модели поддерживается поддерживается поддерживается
Проектирование систем управления поддерживается поддерживается поддерживается
Автоматизированная калибровка моделей поддерживается поддерживается частично поддерживается
Встроенный анализ надежности поддерживается    
Оптимизация системы поддерживается поддерживается поддерживается
Динамические диаграммы поддерживается    
Автоматическая генерация модели из данных САПР поддерживается поддерживается поддерживается
Линеаризация числовой модели поддерживается поддерживается поддерживается
Символьная линеаризация поддерживается поддерживается  
Доступ к тщательно отобранным данным поддерживается    

Подключение и развертывание

System Modeler MapleSim Simulink
Системное моделирование в облаке поддерживается поддерживается частично поддерживается
Создание установщиков для своих собственных библиотек поддерживается   поддерживается частично
Экспорт моделей с помощью FMI (интерфейс функционального прототипа) поддерживается поддерживается поддерживается
Экспорт моделей, используя FMI для совместного моделирования поддерживается поддерживается поддерживается
Импорт моделей с помощью FMI (интерфейс функционального прототипа) поддерживается поддерживается поддерживается
Связь с симулятором в реальном времени поддерживается поддерживается поддерживается
Развертывание исполняемого файла моделирования поддерживается   поддерживается
Поддержка единого входа в систему поддерживается поддерживается частично поддерживается

Встроенные библиотеки моделей

System Modeler MapleSim Simulink
Электротехника (аналоговые, цифровые, многофазные) поддерживается поддерживается поддерживается
Механические (поступательные, вращательные и трехмерные многотельные) поддерживается поддерживается поддерживается
Тепловые (теплообмен и поток жидкости) поддерживается поддерживается поддерживается
Жидкости (сжимаемые, смеси, многофазные) поддерживается   поддерживается
Среды (многокомпонентные, фазовые переходы) поддерживается   поддерживается частично
Модули сигналов (непрерывные, дискретные и логические) поддерживается поддерживается поддерживается
Магнитные (трубка потока, основная волна) поддерживается поддерживается поддерживается
Синхросигнал (синхронные/тактовые сигналы) поддерживается   поддерживается
Графы состояний поддерживается   поддерживается

Дополнительные библиотеки моделей

System Modeler MapleSim Simulink
Биохимические системы поддерживается   поддерживается
Гидравлические системы поддерживается поддерживается поддерживается
Воздушное судно поддерживается   поддерживается
Динамическое оборудование поддерживается   поддерживается частично
Бизнес-моделирование поддерживается    
Системная динамика поддерживается    
Планарное моделирование (2D-многотельные) поддерживается поддерживается частично поддерживается частично

Дополнительные интерактивные виртуальные лаборатории

System Modeler MapleSim Simulink
Лаборатории физики для курсов средней школы supported   поддерживается частично
Лаборатории биологии для курсов средней школы поддерживается   поддерживается частично
Лаборатории химии для курсов средней школы поддерживается   поддерживается частично
Лаборатории термодинамики для курсов вуза поддерживается   поддерживается частично
Лаборатории биологии для курсов вуза поддерживается   поддерживается частично
Лаборатории электроники для курсов вуза поддерживается   поддерживается частично
Лаборатории машиностроения для курсов вуза поддерживается поддерживается частично поддерживается частично

Дополнительные библиотеки подключения

System Modeler MapleSim Simulink
Библиотека OPC Classic для доступа к данным (DA) поддерживается   поддерживается
Библиотека OPC унифицированной архитектуры (UA) поддерживается   поддерживается
Библиотека подключения Arduino (Firmata) поддерживается   поддерживается

Рационализация рабочего процесса

System Modeler реализует язык Modelica, который использует преимущества компонентно-ориентированного моделирования, где моделируются потоки в компонентах. Это даёт существенные преимущества по сравнению с блочно-ориентрированным моделированием. Этот пример построения электрической цепи иллюстрирует рационализацию рабочего потока, достигаемую за счёт использования компонентно-ориентированного моделирования:

Компонентно-ориентированный и блочно-ориентированный способы моделирования

Преимущество языка Modelica

Modelica - это открытый стандартный язык, специально разработанный для моделирования физических систем. Он позволяет отдельным пользователям и группам эффективно работать вместе над крупномасштабными проектами, создавая многократно используемые пользовательские компоненты и библиотеки.

Wolfram MathCore является одним из учредителей ассоциации Modelica, принимающим активное участие в разработке языка Modelica с 1997. System Modeler - результат этих усилий и более чем 15-летнего тесного сотрудничества с заказчиками из автомобильной промышленности, тяжелого машиностроения, науки о жизни и судостроения, что делает его самым простым в использовании инструментом на языке Modelica.

Библиотеки Modelica

За пределами моделирования

Полезность точно воспроизводящих моделей выходит за рамки простого численного воспроизведения. Они находят применение в решении многих задач, начиная от оптимизирования и проектирования систем управления до создания индивидуальных визуализаций и интерактивных проектов. Вместе System Modeler и Mathematica предоставляют полный программный контроль над моделированием, делая возможными самые разные виды проектирования и анализа.

System Modeler может экспортировать и импортировать функциональные макеты создаваемых объектов, что позволяет использовать модели в сочетании с другими инструментами и перемещать созданные извне модели в System Modeler.

Анализ и оптимизация
Разработка моделей
Генерация отчетов
Среда имитационного моделирования
Визуализация
Обработка сигналов
Системы управления
Импорт и экспорт
Среда представления информации