Sysplorer快速入门
版本 2025b · 54 节
MWORKS Sysplorer 基础功能
本幻灯片是MWORKS 2025b Sysplorer的基础功能介绍，由王春雨汇报。它还包含了汇报的日期和公司信息。
2.1 模型构建基础
在 MWORKS Sysplorer 2025b 中，模型构建是仿真的第一步。用户可以通过拖拽组件、连接端口并设置参数，快速搭建物理系统模型。
模型构建流程
-
新建模型：在工具栏点击“新建”按钮，或使用快捷键
Ctrl+N，选择“Model”模板创建一个空白模型文件。系统将自动进入模型编辑界面，左侧组件库（Palette）列出了所有可用的物理域组件。 -
添加组件：从组件库中找到需要的元件（例如电阻、电容、信号源等），直接拖拽至画布。每个组件在画布上显示为一个带有输入/输出端口的图标。
-
连接组件：将鼠标移至组件的端口处，光标变为十字形后，按住左键拖动至另一组件的对应端口，松开即可建立连接。连接线表示物理信号或能量传递路径。
-
设置参数：双击组件，在弹出的属性对话框中修改参数。例如，对于电阻元件，需设置
R（电阻值，单位Ω）；对于正弦电压源，需设置V（幅值）和freqHz（频率，单位Hz）。
参数单位：Sysplorer 支持自动单位换算。输入数值时可直接带单位，如“10kOhm”或“5e-3 A”，系统会自动识别并转换为标准 SI 单位。
仿真配置
模型构建完成后，需配置仿真参数：
- 在“仿真”菜单下选择“仿真设置”（Simulation Setup）。
- 设置起始时间
Start Time（通常为0）和终止时间Stop Time（例如10秒）。 - 选择求解器类型：对于连续系统，推荐使用
DASSL（适用于刚性系统）或Euler（适用于非刚性系统）。 - 点击“开始仿真”按钮（或按
F5），系统将自动编译模型并运行计算。
仿真过程中，底部的“消息窗口”会显示编译进度和可能的警告或错误信息。若模型构建正确，仿真完成后即可查看结果。
MWORKS
上图展示了 Sysplorer 的标准模型编辑界面，左侧为组件库，中央为模型画布，右侧为属性面板。用户可在此环境中完成从组件拖拽到参数设置的全部操作。
MWORKS.Sysplorer 概述
本页作为第一部分，介绍了 MWORKS.Sysplorer 软件的概览。它标志着课程内容的第一章节。
MWORKS.Sysplorer 软件概览
本页展示了MWORKS.Sysplorer软件的界面概览，包括文件操作、库浏览器、组件参数设置以及文档浏览器等功能区域。核心内容是一个六自由度机械手的模型及其仿真参数。
Sysplorer软件概览
本页展示了MWORKS.Sysplorer软件的用户界面概览，包括快速工具访问栏、功能区、库浏览器、文档浏览器和组件参数设置。重点介绍了软件的仿真配置和模型参数设置。
MWORKS.Sysplorer 软件概览
本幻灯片介绍了 MWORKS.Sysplorer 软件的用户界面概览，包括文件管理、库浏览器、模型仿真设置以及文档浏览器等主要功能区域，并展示了机械臂模型的仿真示例。
MWORKS.Sysplorer 软件概览
本幻灯片展示了MWORKS.Sysplorer软件的用户界面，包括菜单栏、库浏览器、模型视图和参数设置等核心功能区域，并以一个机器人模型为例，说明了软件的仿真设置和参数配置。
MWORKS.Sysplorer 软件概览
本幻灯片介绍了MWORKS.Sysplorer软件的用户界面和主要功能。展示了软件的整体布局，包括菜单栏、工具栏、库浏览器、组件浏览器、参数设置以及仿真结果视图。
MWORKS.Sysplorer 软件概览
本页展示了MWORKS.Sysplorer软件的用户界面概览，包括图形建模视图、组件浏览器和参数设置区域，并配有文档浏览器解释仿真终止条件。
MWORKS.Sysplorer软件概览
本幻灯片介绍了MWORKS.Sysplorer软件的界面布局和主要功能。它展示了文本建模视图，其中包含了Modelica模型的代码示例，以及文档浏览器中对仿真终止条件的说明。
MWORKS.Sysplorer 软件概览
本幻灯片展示了MWORKS.Sysplorer软件的用户界面概览，包括菜单栏、工具栏、库浏览器、组件参数窗口和文档浏览器等主要区域。通过界面截图，详细介绍了软件的布局和功能区域。
MWORKS.Sysplorer 软件概览
本页展示了MWORKS.Sysplorer软件的用户界面概览，包括菜单栏、工具栏、库浏览器、组件参数设置以及文档浏览器等核心功能区域。通过一个机器人模型示例，演示了软件在机械系统建模与仿真方面的应用。
MWORKS.Sysplorer 软件概览
本页展示了MWORKS.Sysplorer软件的用户界面概览，包括仿真浏览器、三维动画窗口和二维绘图窗口，并通过一个机械臂模型示例，演示了软件的仿真结果查看功能。
MWORKS.Sysplorer 软件概览
本页展示了MWORKS.Sysplorer软件的视频课程资源，涵盖了从基础功能到高级工具箱的多个方面。用户可以通过这些课程学习软件的使用方法和应用实例。
MWORKS.Sysplorer 软件概览
本页概述了MWORKS.Sysplorer软件的反馈问题功能，展示了用户可以针对不同产品模块反馈缺陷或提出功能建议的界面。它详细列出了建议的类型和可选择的产品模块。
MWORKS.Sysplorer 软件概览
本页介绍了MWORKS.Sysplorer软件的MoHub平台概况，包括其作为技术交流和高校专区的定位，以及提供FAQ和专业工程师解答的服务。重点阐述了MoHub在数智资源、教学模式、高校合作及云计算方面的功能。
第 17 节：创建并运行第一个系统仿真模型
在上一节中，我们了解了 MWORKS.Sysplorer 软件的整体界面与基本功能。本节将引导您完成第一个完整的系统仿真模型创建与运行流程，帮助您将理论知识转化为实际操作。
模型创建前的准备
在开始建模之前，请确保您已启动 MWORKS.Sysplorer 2025b 版本，并处于“模型视图”（Model View）工作区。该视图是进行系统级建模的主要环境。
模型视图：这是 Sysplorer 的核心建模界面，您可以在其中通过拖拽组件、连接端口和设置参数来构建系统模型。
第一步：新建模型
- 创建新模型文件：点击菜单栏中的
文件>新建>模型，或直接使用快捷键Ctrl+N。 - 命名模型：在弹出的“新建模型”对话框中，将模型名称设置为
FirstModel，点击“确定”按钮。此时，一个空的模型画布将出现在主工作区。 - 保存模型：建议立即保存模型。点击
文件>保存（或Ctrl+S），选择您的工作目录，将模型文件保存为FirstModel.mo。mo文件是 Sysplorer 的标准模型文件格式。
第二步：添加系统组件
- 打开组件库：在界面左侧的“组件浏览器”（Component Browser）面板中，展开
Modelica>Blocks>Sources节点。 - 添加信号源：从
Sources库中，找到Sine（正弦波信号源）组件。将其拖拽到模型画布上。 - 添加输出组件：同样在
Sources库中，找到Ramp（斜坡信号源）组件，将其拖拽到画布上，放置在Sine组件的右侧。 - 添加显示组件：在组件浏览器中，展开
Modelica>Blocks>Sinks节点。找到Scope（示波器）组件，将其拖拽到画布上。
MWORKS
第三步：连接组件并运行仿真
- 连接信号源与示波器：将鼠标移动到
Sine组件右侧的输出端口（通常是一个小圆圈），按住鼠标左键，拖动出一条连线，连接到Scope组件的输入端口。释放鼠标，完成连接。重复此操作，将Ramp组件的输出端口也连接到Scope组件的另一个输入端。 - 设置仿真参数：在工具栏中找到“仿真设置”按钮（通常是一个齿轮图标），点击打开。将“停止时间”（Stop Time）设置为
10秒，其余参数保持默认。 - 运行仿真：点击工具栏上的“运行”按钮（绿色三角形图标），或使用快捷键
F5。Sysplorer 将对模型进行编译，然后开始仿真计算。 - 查看结果：仿真结束后，
Scope组件会自动弹出结果窗口。您将看到两条曲线：一条是正弦波，另一条是斜坡信号。这表明您的第一个系统仿真模型已成功运行。
通过这个简单的练习，您已经掌握了在 Sysplorer 中创建模型、添加组件、建立连接以及运行仿真的基本流程。这是进行更复杂系统仿真的基础。
MWORKS.Sysplorer 基础设置
本页幻灯片是教程的第二部分，主要介绍 MWORKS.Sysplorer 的基础设置。它作为章节封面，为后续的具体操作和配置内容做铺垫。
Sysplorer基础设置与模型库加载
本幻灯片展示了MWORKS.Sysplorer软件中模型库加载前后的界面对比，并指出了未加载模型库导致的问题。同时，它提出了如何加载模型库的疑问，为后续内容做了铺垫。
Sysplorer 基础设置
本页介绍了Sysplorer软件中设置模型库的三种方式：预加载模型库、打开内置模型库和打开自定义模型库，并说明了它们的可修改性。
Sysplorer 快速入门：模型编译与仿真求解
第21节 模型编译与仿真求解
在完成模型构建与参数设置后，下一步便是将模型转换为可执行的仿真代码并启动求解过程。Sysplorer 2025b 提供了高效的编译与求解引擎，支持多种求解器配置。
1. 模型编译
编译是将图形化模型转换为可执行代码的关键步骤。点击工具栏上的 “编译” 按钮（或使用快捷键 Ctrl + B），Sysplorer 会自动检查模型的语法正确性、参数完整性以及连接关系。
- 编译过程：系统会首先进行模型拓扑分析，生成平坦化方程，然后通过代码生成器产生 C/C++ 源代码。
- 编译日志：编译完成后，消息窗口会显示编译结果。如果模型存在错误（如未连接的端口、参数缺失或代数环），日志会明确提示错误位置与类型。
- 成功标志：编译成功时，日志窗口会显示“编译成功”或“模型已生成”，同时状态栏图标变为绿色。
注意：编译前请确保所有自定义参数已赋值，且模型中没有悬空的连接线。对于包含代数环的模型，Sysplorer 会自动尝试插入延迟模块或提示用户处理。
2. 仿真求解配置
编译成功后，进入仿真求解阶段。在 “仿真设置” 面板中，需要配置以下关键参数：
- 仿真时间：在 “起始时间” 和 “结束时间” 输入框中设置仿真区间。例如，分析瞬态响应通常设置
0到10秒。 - 求解器选择：下拉菜单提供多种求解器，如
DASSL（适用于刚性系统）、Euler（适用于非刚性系统）、RK45（自适应步长）。- 对于大多数机械、电气系统，推荐使用
DASSL或CVODE。 - 若模型包含快速动态和慢速动态的混合，选择刚性求解器可提高稳定性。
- 对于大多数机械、电气系统，推荐使用
- 步长与容差：
- 最大步长：控制求解器允许的最大时间步长，默认
0.001秒。对于高频系统，可适当减小。 - 相对容差与绝对容差：控制求解精度，默认值通常为
1e-4。减小容差会提高精度但增加计算时间。
- 最大步长：控制求解器允许的最大时间步长，默认
3. 启动仿真
完成配置后，点击 “仿真” 按钮（或按 F5）启动求解。仿真过程中，进度条会显示求解进度，实时曲线窗口可动态显示选定变量的变化。
- 仿真状态：求解器会自动调整步长以满足精度要求。如果仿真因数值发散而停止，日志会提示“仿真失败”，此时需检查模型参数或改用更稳健的求解器。
- 结果保存：仿真结束后，结果自动保存在工作区，可在 “变量浏览器” 中查看所有输出变量的数据。
MWORKS
4. 常见问题与调试
- 编译错误：常见原因包括参数未定义、端口类型不匹配（如将实数端口连接到布尔端口）、循环依赖等。双击错误消息可自动定位到模型中的问题元素。
- 仿真发散：通常由过大的步长、不合理的初始条件或模型中的数值刚性引起。尝试减小最大步长、调整容差或更换刚性求解器。
通过以上步骤，即可完成从模型到仿真结果的完整流程，为后续的结果分析与系统优化奠定基础。
实践示例：电子阀流量控制系统
本幻灯片是课程的第三部分，主要介绍一个实践示例：电子阀流量控制系统。它将通过具体的案例来展示前面所学理论知识的应用。
电子阀流量控制系统实践示例
本页展示了电子阀流量控制系统的实践示例，详细阐述了从理论分析到结果处理的四个主要步骤，包括需求分析、模型构建、仿真求解和结果处理的具体内容。
电子阀流量控制系统
本页展示了电子阀流量控制系统的实践示例，包括其工作原理、系统组成、各组成部分的功能和组件需求。电子阀通过调节开度控制管道流量，流量计提供反馈信号。
创建电子阀模型包
本幻灯片展示了在建模软件中创建新模型包的操作步骤。通过点击“文件 > 新建 > package...”，填写模型名称和描述，并选择保存方式，即可完成新模型包的创建。
电子阀流量控制系统实践
本页展示了在电子阀流量控制系统建模过程中，如何在模型库中新建一个名为“Controller”的包，并将其存储为目录结构。这对于组织复杂的模型库至关重要。
电子阀流量控制系统：PID控制器
本页介绍了PID控制器在工业应用中的广泛性及其主要优点。通过一个PID控制器的框图和软件界面，展示了其在电子阀流量控制系统中的应用。
电子阀流量控制系统实践
本页展示了在Modelica环境中进行电子阀流量控制系统建模的操作步骤。具体指导用户如何从标准库中选择并拖拽“Gain”模块到图形视图中，作为组件建模的一部分。
电子阀流量控制系统建模
本幻灯片展示了在Modelica环境中创建模块功能的具体操作步骤。通过双击视图空白处，用户可以搜索并添加新的模型或注解，从而构建复杂的系统。此功能主要用于可编辑模型。
电子阀流量控制系统
本页展示了电子阀流量控制系统的实践示例，详细说明了操作步骤和组件路径。通过拖入PID模型所需的组件并进行物理拓扑排布，演示了如何构建系统。
电子阀流量控制系统实践示例
本页展示了电子阀流量控制系统的建模操作步骤，包括组件的拖拽、连接、自动布局和快速连接等功能。通过图示逐步演示了从单个组件到连接形成简单模型的构建过程。
电子阀流量控制系统
本页展示了PID控制器的模型构建过程，包括在标准库中寻找并连接增益、积分、微分和加法器模块，以及封装组件创建外部接口以实现复用。
电子阀流量控制系统
本页幻灯片展示了电子阀流量控制系统的实践示例，重点讲解了在组件建模阶段如何设置模型参数。通过具体例子说明了如何修改PID控制模块的增益系数。
电子阀流量控制系统
本幻灯片展示了电子阀流量控制系统的实践示例，详细说明了从创建新包到设置参数的操作步骤。通过表格和图形化模型，演示了如何修改组件参数。
电子阀流量控制系统
本页展示了在模型构建完成后，如何插入本地图片作为模型图标，以丰富模型的外观样式。通过对比勾选和未勾选“保存图片信息到模型”选项，说明了该选项对图标显示的影响。
电子阀流量控制系统：图标绘制
本页展示了电子阀流量控制系统的实践示例中，如何通过绘制图标来增强模型的可视化。操作步骤包括选择图标界面、使用编辑工具绘制基本图元，以及添加和修改文本。
PID控制器图标设计
本页展示了PID控制器图标的设计过程，包括在建模环境中进行图标绘制和参数设置。通过图形化界面，用户可以自定义控制器图标的外观和属性。
电子阀流量控制系统实践
本页展示了电子阀流量控制系统的实践示例，重点介绍了模型构建完成后，如何通过编辑文档来提高模型的易用性。详细阐述了在文档浏览器中进行编辑的操作步骤。
电子阀流量控制系统示例
本页展示了一个电子阀流量控制系统的实践示例，详细说明了如何简化电子阀并进行模型分析。它将电子阀分为电路部分和阀体部分，并分别阐述了各自的建模要求。
电子阀流量控制系统实践示例
本页展示了电子阀流量控制系统的电路部分建模过程，包括简化原理图、组件建模、图标绘制和最终的模型展示。同时列出了所用组件的Modelica路径。
电子阀流量控制系统
本页展示了电子阀流量控制系统的组件建模过程。通过创建新组件、拖拽并连接不同物理域的组件，并绘制图标样式，最终形成阀体部分的模型。
电子阀流量控制系统实践
本页展示了电子阀流量控制系统的实践示例，包括新建模型文件、流量插值表、电子阀部分和系统模型。详细介绍了操作步骤，如在Demo子库中新建示例模型，利用插值表替代简易流量计，并根据物理关系构建流量控制系统模型。
电子阀流量控制系统参数设置
本幻灯片展示了电子阀流量控制系统的参数设置方法。通过表格详细列出了不同组件的物理含义、参数名称、数值和单位，并配以操作步骤图示说明如何修改参数。
电子阀流量控制系统：模型检查
本页详细介绍了电子阀流量控制系统仿真中的模型检查步骤。通过检查模型是否存在语法错误、其他错误以及完备性，确保模型可以进行仿真。
电子阀流量控制系统仿真设置
本页展示了电子阀流量控制系统的仿真设置界面，详细说明了仿真区间、步长、算法等关键参数的配置方法。通过此设置，用户可以精确控制仿真过程和输出结果。
电子阀流量控制系统实践示例
本页展示了电子阀流量控制系统的模型翻译过程。通过点击“翻译”菜单，系统会分析模型并给出翻译信息，包括变量数、方程数等，最终生成翻译完成的输出页面。
电子阀流量控制系统仿真
本幻灯片展示了电子阀流量控制系统的仿真操作步骤和结果。通过点击建模菜单中的“仿真”按钮，用户可以运行模型仿真，并在仿真浏览器中查看进度和输出信息。