modelica - 方程和算法部分的区别

Question

• 方程式部分：声明式

• 算法部分：命令式

谁能帮我举一些例子来说明 Modelica 语言中这两个部分之间的区别？什么时候用什么部分？

Answer 1

algorithm截面和截面之间的主要区别在于截面equation中的每个方程equation都用于模拟模型。有了一个algorithm部分，你就有了命令式的赋值语句。这意味着您可以覆盖先前分配的影响。作为一个具体的例子，在以下equation部分中：

equation
  a = b;
  a = c;

有两个等式。每个都会被使用。另一方面，如果我有以下algorithm部分

algorithm
  a := b;
  a := c;

第二个赋值总是覆盖第一个。

但是让我添加一点“大图”来帮助您理解真正的语义差异。您可以将 aalgorithm视为一个黑匣子。一堆信息进来，某些变量被分配到。中间发生了什么并不重要。考虑以下算法：

algorithm
  sum := 0;
  prod := 1;
  for i in 1:10 loop
    sum := sum + i;
    prod := prod * i;
  end for;

两者sum都prod被分配了多次。但最终，这一切实际上与以下内容相同：

algorithm
  sum := 1+2+3+4+5+6+7+8+9+10;
  prod := 1*2*3*4*5*6*7*8*9*10;

...甚至...

equation
  sum = 1+2+3+4+5+6+7+8+9+10;
  prod = 1*2*3*4*5*6*7*8*9*10;

但这同样不适用于equation部分。如果我在一个equation部分中这样做：

equation
  sum = 0;
  for i in 1:10 loop
    sum = sum + i;
  end for;

我会遇到一个严重的问题，因为这将扩展为 11 个方程：

equation
  sum = 0;
  sum = sum + 1;
  sum = sum + 2;
  ...
  sum = sum + 10;

所以我有一个变量和 11 个方程！这不是我们想要的。

因此，总而言之，algorithm您可以忽略算法中发生的事情，而只关注分配了值的内容。不管它被赋值多少次，它仍然算作该变量的一个“方程式”。有了一个equation部分，每个方程都存在。

PS - 当 Modelica 工具执行方程排序等操作时，我很确定语义表明算法被视为单个块。我的猜测是这对你来说还没有任何意义。但是当您了解更多有关 Modelica 的信息时，您会意识到这可能对性能不利。因此，Modelica 中的一般规则是尽可能使用equationover an algorithm。因此，您的模拟将更快。