Modelica商业模型库

适用于适用于分析以动力电池为储能单元、以电机为动力源的汽车的动态特性以及能量消耗等。主要包括电池、电机、逆变器、整车、工况等模型。

主要特点：

•  聚焦纯电动汽车的动力系统设计与开发；
•  快速实现整车能耗以及各部件的损耗计算；
•  提供内置的通用驾驶工况，可以满足整车性能测试需求；
•  提供整车系统综合设计架构模板，接口统一，便于替换与扩展；
•  提供多层级模型，可以满足不同测试需求；
•  基于Modelica语言开发，模型代码开源，方便用户自定义开发；

模型库基于内燃机的汽车模型库，基于物理建模语言Modelica开发，适用于分析各种类型的、以内燃机为主要动力源的汽车的动态特性以及能量消耗等。

主要特点：

• 模型库覆盖多种车型，包括MicroHEV, MHEV等；
• 可以快速实现整车能耗以及各部件的损耗计算；
• 支持整车燃油经济性优化，探索汽车新技术；
• 内置驾驶工况，可以实现多种驾驶工况下的性能计算；
• 提供整车系统综合设计架构模板，接口统一，便于替换与扩展；
• 基于Modelica语言开发，模型代码开源，方便用户自定义开发；

模型库适用于自动化设备的虚拟调试，为调试控制代码提供虚拟测试环境，控制程序自动连接仿真模型，对复杂系统的控制情况进行有效预演，显著缩短调试时间，提高代码质量。

主要特点：

• 提供设备硬件拓扑结构，为自动化设备的控制代码调试提供虚拟测试环境；
• 模型具备失效模式，可以预演设备故障场景；
• 预估产线的UPH，分析产能瓶颈，辅助设备与控制软件的优化；
• 提供工业控制软件接口，实现代码调试与优化；
• 基于Modelica语言开发，模型代码开源，方便用户自定义开发；

模型库提供机器人运动控制相关的模型，包含路径规划模型、伺服控制模型、伺服电机模型以及设备的机械结构，可用于以下场景：轨迹规划算法验证、电机控制算法验证、自动化设备性能验证。

主要特点：

• 可模拟伺服系统的动态特性，如扭矩、电流等，辅助分析轨迹规划、控制算法的效果，提前评估控制参数对硬件设备的影响。从而实现系统优化；
• 基于物理建模方法，模型内部机制与设备实际物理构成与运行原理一致，便于理解与应用；
• 提供多层级模型，以满足不同测试需求；
• 同一部件的不同级别的模型保持接口一致，方便替换，用于不同的研发阶段；
• 基于Modelica语言开发，模型代码开源，方便用户自定义开发；

风力发电系统模型库是一套基于Modelica语言，用来模拟风力发电机的模型库。它包含控制器、变流装置、发电机及风力机等模型及其所有相关组件。环境模型包括风速源，涵盖基本风、阵风、渐变风以及随机风等，允许用户对阵风负载减缓或低电压穿越等情况下的进行测试。

主要特点：

• 模型库包含方便可用的风力发电机模型库及其组件，可根据客户要求调整；
• 模型组件可在不同精度下进行模拟仿真；
• 支持风能发电系统设计验证、MPPT算法模型设计验证以及发电机控制算法模型设计验证；
• 基于Modelica语言开发，模型代码开源，方便用户自定义开发；

适用于电池单元集成的复杂系统和蓄电系统设计，可研究电池系统的影响因素，可计算单个电池单元以及电池包的电性能和热行为。

主要特点：

•  考虑电池包中热学及电学参数的变化；
•  针对电池单元和电池包，通过预先确认电、热、老化模型，实现不同深度的研究；
•  可分析存储系统内部的影响；
•  通过调整电池参数、起动值或边界条件，可以有效分析电池单元的温度和电压分布。模型库包含：电池单元模块，电池包模块，电池管理系统模块，参数拟合模块等；
•  模型参数化，操作友好；

适用于热管理系统开发，特别是针对电池单元、电驱动器和动力传动系统。可结合Battery，EPTL和Brushless DC Drivers模型库，完成整个电气系统的热管理优化。

主要特点：

• 介质具备优异的仿真性能，可快速评估整个系统的行为；
• 通过冷却电路的建模与仿真，可以显著降低成本；
• 通过快速改变冷却部件的尺寸，评估子系统的寿命和性能；
• 通过考虑基于动态模型的冷却剂回路的热惯量，简化了控制的开发；
• 涵盖具有热动力性能的单相冷却介质，可用于设计高仿真性能的案例，如驱动循环；
• 支持二维温度分析，可计算电池组单电池温度；
• 支持电池供电和电气化系统的热设计和仿真优化；
   

适用于设计和验证飞机的电力系统。电力库提供电源、电气负载、半导体元器件、变压器和整流器、线路、传感器等组件，适用于飞机电力系统（直流，交流1相/3相）的瞬态过程仿真与分析，电力系统（电气部分）的定常过程仿真与分析，多学科仿真的电气部分 (功率流的瞬态仿真)，电气系统控制策略开发和实时仿真。

主要特点：

• 支持分布式体系结构的控制设计与验证；
• 模型库组件包含热损失和散热，可支持冷却系统设计；
• 根据架构定义优化流程，模型可实现架构级和功能级切换；
• 支持在安全/故障体系结构下的故障触发和重新配置；
• 支持实时仿真；

适用于搭建质子交换膜燃料电池（PEMFC）以及使用氢气和空气的燃料电池系统，可进行燃料电池系统的预设计、控制策略、评估以及损失分析。

主要特点：

• 提供具有变量离散化和不同层次细节的PEM模型；
• 提供温度和压力依赖的膜模型；
• 便于改变燃料电池模型的介质，类型或层次细节；
• 基于极化曲线，可以参数化的动态燃料电池模型；
• 为具有不同层次细节的PEM单元提供通用等效电路模型；
• 提供可替换模型，用于流道中的传热和压降分析；
• 提供多种流体流动的初始化类型；
   

适用于对机电作动器的多层次建模和仿真，可用于健康监控算法的开发。作动器模型库包括常用作动器和详细作动器组件的设计模板，例如螺母、齿轮传动装置、永磁电动机、逆变器、散热器、传感器和控制器。

主要特点：

• 基于Modelica语言的开放标准，提供模型源代码的访问权限；
• 包含从早期设计阶段到详细设计阶段的作动器模型，同时可用于健康监控算法的开发；
• 提供方便使用的作动器及其组件模板，可根据客户要求进行更改；
• 具有预设故障模式，可以模拟作动器的非标称工况；

适用于并网柔性风力发电机的设计、优化和模拟。风力发电机库是一套基于Modelica语言，用来模拟风力发电机的模型库。它包含涡轮机模型及其所有相关组件，例如柔性转子叶片、柔性塔结构、标准控制模块和用于网络整合的电力电子模型。

主要特点：

• 基于Modelica语言的开放标准，提供模型源代码的访问权限；
• 包含方便可用的风力发电机模型库及其组件，可根据客户要求调整；
• 可对单个模型进行静态和动态仿真模拟；
• 模型组件可在不同精度下进行模拟仿真；

适用于飞行动力学的建模与仿真，支持分析各种飞行器的飞行动力学特性，支持飞行控制开发，适用于商业飞机、军事飞机、无人机、飞艇及旋翼机。

主要特点：

• 模型易于扩展，可实现单质点或六自由度运动方程、局部大地或者WGS-84坐标系转态、飞行轨迹坐标下或物体的速度状态等的快速切换，可适用于不同阶段的仿真分析任务；
• 提供详细的环境模型，包括重力、磁场、地形、风和大气等；
• 可以精确地将动态模型初始化为所需初始状态；
• 支持从地面操作到高速和高空飞行的仿真分析；
• 使用单一建模、控制和仿真工具，便于模型的维护与继承；
• 使用标准接口，可以完全兼容标准库；
• 支持实时仿真：利用精确的飞行动力学模型和可视化场景，开发飞行员或者产品推广的实时模拟器；
• 适用于任务评估和优化：快速执行任务仿真，以评估飞行特性，或者优化飞行轨迹以获得最少燃料燃烧、排放和飞行时间；
• 支持飞行控制律设计：设计和分析适用于飞行和系统动力学的多学科动态控制律；

适用于空调系统虚拟原型、部件尺寸以及控制系统设计的快速设计和模拟。

主要特点：

• 最先进的空调仿真模型，并提供模型源代码的访问权限；
• 单个模型的瞬态和稳态进行仿真处理；
• 提供方便易使用的设计模板，同时可根据客户需求进行调整；
• 包含不同种类的制冷剂媒介库，例如R134a、R744、R404a、R1234yf等；
• 在早期设计阶段，可以通过模型进行研究系统架构和动态行为；
• 提供预定义的稳态测试场景模型，支持组件模型校核与验证；
• 基于Modelica语言的开放标准；

适用于多物理应用中电力系统的瞬态和稳态仿真。电力模型库提供了一个对电力系统高效建模、仿真和分析的框架，其中的模型均可在稳态和瞬态的电源系统仿真中使用。

主要特点：

• 支持多领域瞬态和稳态建模；
• 具有多重形式的三相交流系统，总计有280余个组件;
• 组件丰富：超过50个DC组件和60多个单相AC组件;
• 可被便捷地整合进入任意应用领域，是控制设计的理想选择;

适用于内燃机系统建模与仿真，可以展示发动机的瞬态响应，支持控制与虚拟原型设计，支持ECU验证。发动机动力学库为内燃机系统建模，仿真和结果分析提供了框架，其中包括完整的气体交换模型。

利用平均值燃烧模型为扭矩、充气流量和排气条件建模，同时可对整个气体交换过程的压力和热动力学进行详细分析。

主要特点：

• 可以为多种类型的涡轮增压器和EGR(废气再循环系统)的配置进行建模分析，其中包括可变截面涡轮机(VGT)的设计；
• 支持多领域仿真：同一模型内包含流体力学，热动力学和机械等；
• 支持气体交换动力学；
• 适用于发动机控制设计；
• 可以分析发动机的瞬态响应和控制，实现以减少瞬态发动机排放为目的的控制设计；

适用于燃料电池组件和系统的建模和仿真，可用于多种用途，如设计，瞬态特性，验证，控制和实时应用（HIL / SIL）。模型库为多种类型的燃料电池系统提供组件和系统的设计。库中包含70多个通用组件，用于模拟预重整反应堆，燃料电池堆和完整系统。

主要特点：

• 包括20多个预定义的配置，可用于模拟固体氧化物燃料电池（SOFC）和质子交换膜燃料电池（PEMFC）；
• 提供燃料预处理反应器；
• 可处理重整气体以及其他媒质；
• 可以描述电池和相应控制系统中的动态特性；

适用于基于几何的热交换器设计，提供摩擦和传热分析模型，可以计算热交换器热分布。模型库适用于热交换器的尺寸和摆放位置对冷却性能影响的研究，并与空调模型库、蒸汽循环模型库和液体冷却模型库间有原生接口，可以用于完整的热管理系统设计。

主要特点：

• 可用于基于几何特征的热交换器模型的系统仿真；
• 为热交换器的百叶窗翅片设计提供摩擦和传热模型；
• 可分析不均匀分布进气气流影响，且可耦合CFD数据；
• 为叠层型热交换器建模提供不同热交换器几何形状、尺寸和摆放位置；

适用于水力发电厂的建模与仿真，实现分析、优化性能以及开发和验证电厂概念和控制策略。提供了水电站运行建模和仿真的框架。在水电站早期的概念设计阶段，可以研究多种发电厂设计及其各自的动态行为。

主要特点：

• 提供完整的电厂概念和控制策略验证环境；
• 在同一模型中开展动态和稳态仿真，并集成了液压或电气模型；
• 预测和理解水路动力学，规划试车测试和步骤；
• 预测可能/必要的导流叶片启停速率，并确定水位控制的目标；
• 对工厂的极端工作条件进行分析，如甩负荷；

适用于对液体冷却系统的虚拟原型、部件尺寸和控制设计服务进行建模与仿真。适用于泵尺寸设计、热瞬态响应控制，具体应用包括发动机冷却、电池热管理、电力电子设备和电机的冷却。。

主要特点：

• 提供对不可压缩液体的冷却系统的高性能分析模型；
• 模型库包含超过25个内流组件，诸如管道、弯道和连接节点，这些组件具有经预测的基于几何特征的流阻相关性，并附加了可从测量数据中校准的通用组件；
• 支持多种应用中冷却系统的建模，支持超过15种带温度相关特性的流体模型，其中包括水、乙二醇、酒精、盐、机油和喷气燃料溶液；
• 模型库中包含预设模板，利用这些模板，用户可以轻松创建简单、高性能的热交换器堆叠模型，其中热交换器模型带有3D可视化，支持参数验证和温度结果显示；

提供了火电厂运行的建模和仿真框架，适用于常规和概念发电厂设计的热建模，用于性能分析，优化，开发和验证。

主要特点：

• 支持在同一个模型中进行动态和稳态仿真；
• 包含丰富的组件库；
• 支持控制策略开发与验证；
• 提供丰富的电厂运行场景，便于用户快速使用；
• 模型代码开源，支持用户自定义及扩展；

适用于轮动车辆系统和相关子系统的模拟，为实时仿真和硬件在环应用的性能提供详细分析。模型库为全车及子系统提供了开源、可扩展的仿真分析环境。可方便直观进行层次结构、预定义车辆部件扩展库、任意轮动车辆类别配置的设计。

主要特点：

• 包含预定义组件和子系统的扩展库；
• 可用相同工具进行系统和组件设计；
• 支持车辆系统的优化和验证设计；
• 开源、易扩展（通过Modelica或者使用现有用户子程序），可通过二进制模型导出和生成源代码进行扩展；
• 可实现多领域应用，仿真速度快，具有实时仿真功能；

适用于液压系统设计与优化， 支持系统部件及控制设计的建模与仿真。

主要特点：

• 支持包含湿空气和液体的热交换器的热液压系统精细化建模；
• 所有模型组件均可以设置为绝缘、非绝缘或绝热；
• 提供连接导管、孔口导管、突发扩张导管、收缩和扩张导管等模型；
• 支持动态和稳态仿真，动态仿真允许优化泵和阀门的控制，稳态仿真可在任意操作点对压力损失或性能表现进行快速计算；
• 基于瞬态热传递计算模型，可以建立组件流体中的传热现象（包括能量转换，导热，对流）模型，并研究在流体系统中工作介质的热变化；
• 支持不可压缩流体和可压缩流体系统建模；
• 支持液压系统中气液两相流分析与计算；

适用于整车的动力传动系统建模与仿真，包括发动机、变速器、传动系和底盘等。通过旋转多体建模，展现真实的汽车动力传动系统。模型库详细地描述了整车动力传动系统，由轴承、轴、齿轮、离合器、关节和安装装置等单个元件，建立完整复杂的机械系统。

主要特点：

• 可评估三维齿轮啮合力、轴承载荷和损耗；
• 提供具有线性特征轴和非线性柔性轴；
• 提供考虑Pacejka轮胎滑移的纵向底盘模型，以及考虑俯仰和弹跳的简单悬架模型；
• 兼容Vehicle Dynamics，Engines，Powertrain 和Smart Electric Drives模型库；
• 考虑3D效应（如扭矩反应，陀螺效应等）；
• 相比标准多体库，仿真计算速度快；

适用于研究地面车辆的性能，燃油经济性和能量利用预测，为整车系统和部件的设计和分析提供平台，提供常规燃油、混合动力以及电动汽车的模板和模型。

主要特点：

• 基于CAN总线的汽车数据信号控制；
• 包含手动、自动或自动手动双离合器变速器模型；
• 考虑多体和摩擦效应的汽油机和柴油机模型；
• 具有动态重心位置和惯性的各种质量的燃料箱；
• 1D独立制动模型，提供单线型和单/双液压缸模型；
• 基于数表，具有静态和动态荷电（SOC）电池模型的直流电动机模型；
• 1D传动系统，包括FWD、RWD和4WD；
• 具有预加载标准驱动循环的车辆纵向控制的开放式和闭环式驾驶员模型：NEDC (complete, urban and extra urban)，Artemis (standard and 130)和FTP 75 (ETA City)循环；

适用于热力学模型的静态和动态仿真计算，可深入分析多领域系统的热分布和热交换。TIL一个适合热力学模型的静态和动态模拟的模型库，其中模型的参数可自由设置。TIL可以对各个组件建模并计算，同时这些模型非常适合大型和复杂系统的设计和优化。

主要特点：

• 热力学模型的静态和动态仿真；
• 支持循环制冷系统、热泵系统、HVAC系统、燃料电池系统等的热力学模型搭建；
• 提供的图形用户界面，可实现不同热系统的组合和参数化；
• 计算精度高，速度极快；
• 模型种类多，范围广；
• 代码开源且易于扩展；

适用于建筑物、车辆、船舶和飞机舱的动态及热行为仿真，可以模拟人员和乘客的热学舒适性。

主要特点：

• 可用于空调系统的开发；
• 增加了乘客舒适性模型，可执行完整的汽车热学建模；
• 通过计算方法和分类编号，可以全面整合优化仿真控制；
• 结合考虑DIN EN ISO 7730、ASHRAE Standard 55与荷兰热舒适指南三项标准；
• 天气模块可以读取天气数据并提交给模型，天气信息可以通过标准化连接器发送给模型 ；
• 区域模块可以在不同边界条件下建立移动或固定气候区 ；
• CFD模块可以建立基于真实的Navier-Stokes方程的3D动画仿真；
• 具备模块化结构和标准化接口，可以在其他Mdelica库灵活应用；

适用于多相控制电驱动系统的多层次建模与仿真。整个模型库都支持相数大于等于三的情况，所有电机和控制模型考虑了铜损、磁芯损耗、摩擦损耗、杂散负载损耗和永磁体损耗。

主要特点：

• 基于Modelica语言的开放标准，提供模型源代码的访问权限；
• 可对大于或等于三相的多相电机模拟，同时考虑了可能的损耗；
• 对电机模型模块化，多层次模拟可互相转换，模拟效率更高；
• 包含方便使用的电驱动系统组件设计模板，可根据客户要求进行调整；