是否可以通过 Modelica 中的参数设置变量类型？

Question

我已经为可配置变量开发了一个模型，这意味着该变量可以由参数定义，通过实际输入指定，或者保持未定义以便对其进行求解。

model ConfigurableReal   

"Configurable variable that can be set by parameter, by real input, or left undetermined"

  parameter Boolean isSpecifiedByParameter = false 
    "true if value is specified by paramter"
    annotation(Dialog(group="Specify by Parameter", enable = not isSpecifiedByInput));

  parameter Boolean isSpecifiedByInput = false 
    "true if value is specified by real input"
    annotation(Dialog(group = "Specify by Real Input", enable=not isSpecifiedByParameter));

  parameter Real specifiedValue(unit=unitString) = 0 
    "specified value to use if isSpecifiedByParameter == true"
    annotation(Dialog(group="Specify by Parameter", enable = isSpecifiedByParameter));

  // Conditionally declare the realInput
  Modelica.Blocks.Interfaces.RealInput realInput if isSpecifiedByInput
    annotation (Placement(transformation(extent={{-140,-20},{-100,20}})));

  Real value "active value";

protected 
  Modelica.Blocks.Sources.Constant constantBlock(final k = specifiedValue) if isSpecifiedByParameter 
    "constant block to hold specified input";

  Modelica.Blocks.Interfaces.RealInput value_ "connected value";

equation 
  value = value_;

  // Connect the real input to the value if the real input exists
  // This only happens if isSpecifiedByInput==true, because the RealInput is
  // conditionally declared above
  connect(realInput, value_);

  // Connect the constant block to the value if the value is specified by parameter
  // This only happens if isSpecifiedByParameter == true, because the Constant is
  // conditionally declared above  
  connect(constantBlock.y, value_);

   annotation (Icon(coordinateSystem(preserveAspectRatio=false), graphics={
        Rectangle(
          extent={{-80,40},{80,-40}},
          lineColor={28,108,200},
          fillColor={255,255,255},
          fillPattern=FillPattern.Solid),
        Text(
          extent={{-70,30},{70,-32}},
          lineColor={28,108,200},
          textString="Config
Variable"),
        Text(
          extent={{-100,80},{100,50}},
          lineColor={28,108,200},
          fillColor={255,255,255},
          fillPattern=FillPattern.Solid,
          textString=DynamicSelect("", "value = " + String(value, significantDigits=4))),
        Text(
          extent={{-100,-50},{100,-80}},
          lineColor={28,108,200},
          fillColor={255,255,255},
          fillPattern=FillPattern.Solid,
          textString="%name")}),
        Diagram(
        coordinateSystem(preserveAspectRatio=false)));
end ConfigurableReal;

现在我想以一种利用 quantity/unit 类型而不仅仅是 Reals 的方式扩展模型。是否可以通过参数分配变量类型？例如，是否可以像下面这样声明一个变量？

parameter String variableType = "Pressure";
parameter typeOf(variableType) variableType;

如果是这样，我可以在 ConfigurableReal 模型中定义变量类型以引用 variableType 对象并通过以下方式编写可配置压力模型：

model ConfigurablePressure extends ConfigurableReal(final variableType="Pressure");

如果没有，Modelica 中是否有 C# 类型参数之类的东西？

最后，我真的想找到一种方法来扩展我的 ConfigurableReal 模型，以便它可以是 ConfigurablePressure、ConfigurableTemperature、ConfigurableMassFlowRate 等，在参数输入和模拟结果中包含单位而无需复制并粘贴每个变量类型的模型代码，并在每个 class.

中手动分配变量类型

非常感谢任何帮助。

谢谢，贾斯汀

Answer 1

贾斯汀，你真正想要的是使用redeclare + replaceable。你提到了 C# 类型参数。 Modelica 确实有类似的东西，但它们看起来（在语法上）并不完全相同，并且由于 Modelica 的数学限制，它们还有一些额外的限制。

如果您还没有读过 the chapter on Architecture 我的书，那将是您的一个开始。

要完成与 C# 类型参数的类比，请考虑以下模型：

model Circuit
  replaceable Resistor R constrainedby Element;
  ...
end Circuit;

这表示 R 必须是 Element 的子类型。默认情况下，它是 Resistor，但您可以更改它。请注意 Element 和 Resistor 或两种类型。因此，您正在通过更改 R 的 type 来更改它们。你用redeclare改变了（见书）。

在这种情况下，"type parameter" 仅适用于一个变量，R。但是您可以使用更像 C# 的方式执行此操作：

model Circuit
  replaceable model X = Resistor constrainedby Element;
  X R1;
  X R2;
}

在 C# 中，这类似于：

class Circuit<X> where X : Element {
  X R1;
  X R2;
}

（据我所知 C# 没有默认设置）

我必须运行，但希望对您有所帮助。

是否可以通过 Modelica 中的参数设置变量类型？

Is it possible to set a variable type via a parameter in Modelica?

modelica

dymola