variables - Modelica 中时间变量的平均值

Question

我有一个简单的模型如下，我打算计算 x 导数 wrt time(der(x)) 的平均值。

model Average
  Real x;
initial equation 
  x = 2.0;
equation 
  der(x) = x + 5;
  annotation (experiment(StopTime=10, __Dymola_Algorithm="Dassl"));
end Average;

重点是它是原始代码的简化代码，其中“x”由 CombiTimeTable 给出。我需要执行几个模拟(通过几个文本文件作为 CombiTimeTable 的输入)它们没有相同的行数(不同的持续时间)。换句话说，StopTime 因情况而异，例如对于这种特定情况，此处的 StopTime 为 10s。有什么方法可以使用一般方程来计算 der(x) 的平均值。如果有人可以提供帮助，我将不胜感激。

Answer 1

基于sjoelund.se的回答，我创建了一个模型，该模型通过 2 种方法计算 der(x) 的平均值:

• 使用 MSL 中的 block Modelica.Blocks.Math.ContinuousMean(而不是 Mean，因为它不采样)
• 在模拟终止时用(x2-x1)/(time2-time1)计算平均值

model Average
  import Modelica.Constants.pi;
  import Modelica.Utilities.Streams.print;

  Real x;
  Real time1, time2, x1, x2;
  Modelica.Blocks.Math.ContinuousMean continuousMean;

equation 

  der(x) = sqrt(1+cos(2*pi*2*time))+sin(time)^2;

  // Method 1: Continuous mean from MSL
  continuousMean.u = der(x);

  when terminal() then
    print("Continuous mean: "+String( continuousMean.y));
  end when;

  // Method 2: Mean at end time
  when initial() then
    x1 = x;
    time1 = time;
  end when;

  when terminal() then
    x2 = x;
    time2 = time;
    print("Computed mean: "+String( (x2-x1)/(time2-time1)));
  end when;

  annotation (experiment(StopTime=1.0, __Dymola_Algorithm="Dassl"));
end Average;

这两个值都在模拟结束时打印出来。它们给出的值与您可以在 Dymola 中对绘制信号应用的平均后处理命令相似:

另一种可能性是在模拟结束后调用 Dymola 中的均值信号运算符(可能在运行模拟的脚本中):

DymolaCommands.Plot.signalOperatorValue("der(x)", SignalOperator.ArithmeticMean, 0, 1);