【Modelica】最小構成のMBD事例 第2章 その12【massモデル①】

【Modelica】最小構成のMBD事例 第2章 その12【massモデル①】事例

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https://www.simulationroom999.com/blog/model-based-of-minimum-2-backnumber/

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はじめに

OpenModelicaでシンプルなモデルを作ってみる。
質量と長さを持っただけの最もシンプルと思われるmassモデルを使う。
まずはモデルの配置と接続を実施する。

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登場人物

博識フクロウのフクさん

指差しフクロウ

イラストACにて公開の「kino_k」さんのイラストを使用しています。
https://www.ac-illust.com/main/profile.php?id=iKciwKA9&area=1

エンジニア歴8年の太郎くん

技術者太郎

イラストACにて公開の「しのみ」さんのイラストを使用しています。
https://www.ac-illust.com/main/profile.php?id=uCKphAW2&area=1

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使用するモデル

太郎くん
太郎くん

前回の話だとmassモデルを元にシンプルなモデルをOpenModelicaで動かすんだっけ?

フクさん
フクさん

そうだね。
厳密にはmassモデルと外部から「力」を加えるForce関連のモデルだね。
具体的には「constantForce」という一定に力を加えつつづけるモデルをまずは使う予定だ。

太郎くん
太郎くん

Force関連?

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直線運動の話

フクさん
フクさん

直線運動に於いての起点となるモデルだね。
直線運動については以下を参照してみると良いだろう。

太郎くん
太郎くん

\(\vec{F} =m\vec{a}\)
を基本としたいろいろな物理量の話っぽいな・・・。

フクさん
フクさん

まぁ

  • 加速度
  • 速度
  • 距離

の関係性と

  • 運動量
  • 仕事
  • 仕事率

の関係性をふんわりと知っておけばとりあえずはOKだ。

太郎くん
太郎くん

とりあえずふんわりと把握した。

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OpenModelica Connection Editorで各モデル選択

フクさん
フクさん

まずはOpenModelica Connection Editorの「Modelicaクラス新規作成」を選択。

ファイル、編集、ビュー、シミュレーション、デバグ、Modelicaクラス新規作成、モデル/ライブラリを開く、エンコードされたModelicaファイルを開く/変換する、ライブラリのロード、Load Encrypted Library
フクさん
フクさん

モデル名を入力して保存する。

OMEEdit、新規Modelicaクラス作成、名前、クラス・タイプ、拡張元(オプション)、挿入するクラス(オプション)、ブラウズ、Partial、Encapsulated、State、OK、キャンセル
フクさん
フクさん

そうすると、まっさらな画面が出てくると思う。

太郎くん
太郎くん

うん。出てきた。

フクさん
フクさん

次に各モデルを配置するため、
左側のライブラリブラウザから
constantForceとmassのモデルをドラッグ&ドロップで持ってくる。

OpenModelica、ModelicaReferrence、ModelicaServices、Complex、Modelica、Blocks、ComplexBlocks、StateGraph、Electrical、Magnetic、Mechanics、MultiBody、Rotational、Translational、UserGuide、Example、Components、Fixed、Mass
太郎くん
太郎くん

どこに何があるかわからん。
なんかむっちゃ一杯あるんだけど・・・。

フクさん
フクさん

Modelica→Mechanics→Translational
以下に目的にモデルがある。
Componentsの中にMassがあって、
Sourcesの中にconstantForceがある。

太郎くん
太郎くん

あ!あった。

フクさん
フクさん

それを以下にように線で結ぶ。
加える力はconstantForceをダブルクリックすると変更できるんで、
\(-1[N]\)と\(2[N]\)を入れておくか。

constantForce1、constantForce2、mass、-1N、2N、m=1kg
フクさん
フクさん

これで今回の目的となるモデルの完成だ。

太郎くん
太郎くん

なんか思ったよりもあっさりだった。

フクさん
フクさん

次回はこのモデルの意味合いを解説しよう。

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まとめ

フクさん
フクさん

まとめだよ。

  • 使用するモデルはMassとconstantForce。
  • 直線運動をふんわり知って置いた方が良い。
    • 加速度、速度、距離、力、運動量、仕事、仕事率。
  • OpenModelica Connection Editorで各モデルを配置&接続
    • Modelica→Mechanics→Translationalに目的のモデルがある。

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