Modelica I/O 块与函数

Question

Modelica 中的块和函数有一些相同点和不同点。在块中，输出变量最有可能使用方程根据输入变量表示，而在函数中，输出变量使用赋值根据输入变量表示。给定一个关系 y = f(u) 可以用这两个概念来表达，我很想知道在哪种情况下你应该支持哪个概念？

就个人而言，

使用 input/output 连接器可以更好地将块集成到框图中
编译器最有可能更好地处理块中的方程，以进行符号操作、优化和评估 Jacobian 计算所需的分析导数。所以我猜想在某些边界情况下，块可能对数值错误不太敏感。对于函数，如果未明确提供导数，则很可能使用有限差分法对其进行评估。
另一方面，函数中的一组赋值很可能被视为单个方程。如果用块中更大的方程组表示相同的一组赋值，将导致模型更大，可能导致运行时性能下降
尽管带有算法部分的块在某种程度上等同于具有相同赋值集的函数，但函数调用的语法在某些情况下更受欢迎
可以建立块类型的层次结构并执行面向对象建模的所有操作。功能有点有限。不可能从包含算法部分的非抽象函数进行扩展。但是可以有（一个）抽象函数充当（一个）接口，从中可以建立已实现的功能等。

上面的一些论点取决于特定模拟环境处理块或函数的方式。这些可能是不一定知道的低级细节。

Answer 1

您可能对相反的事情感兴趣：像调用函数一样调用块：

使用函数语法的好处是不需要声明+连接组件：

  Block b;
equation
  connect(x, b.in1);
  connect(y, b.in2);
  connect(z, b.out1);

对

z = Block(x, y);

当然现在还不存在这种语法。你真的想尽可能地使用块。算法块也可能是函数，因为它们更短且更容易编写，并且会在结果文件中引入更少的轨迹（除非您想调试函数调用内部发生的事情，否则很好）。

Answer 2

您“问题”中的列表已经是一个很好的总结。还有一些其他的事情需要考虑：

关于函数的微分，开发者至少需要定义赋值可以微分的频率（这里有个不错的read on this), as e.g. Dymola will not do it automatically. Alternatively the differentiated function can be specified manually (here). By the way, a partial derivative can be defined as well, see Language Specification, Sec. 12.7.2.
当需要反转函数时，可能需要手动定义它。这在 Language Specification, Sec. 中有描述。 12.8.
此外，函数中的代码可以内联也很重要，这应该可以解决上面提到的一些问题，请参阅 Language Specification，第 1 节。 18.3.

一般来说，只要没有很强的功能理由，我就会去块。我想到的一些是程序执行的需要，或者 for-循环。

这只是我的两分钱 - 欢迎更多意见...

Modelica I/O blocks vs. Functions