如何在 Modelica 中设置 when 语句以限制时间事件的生成？答案

【问题标题】：How do I gate a when statement in Modelica to limit time event generation?如何在 Modelica 中设置 when 语句以限制时间事件的生成？
【发布时间】：2017-08-06 12:09:22
【问题描述】：

假设我想模拟一个闹钟，它每天早上 01:00 发出 10 次哔声（每秒一次）：

model DailyBeep
  import SI = Modelica.SIunits;
  import Modelica.SIunits.Conversions.*;

  constant  SI.Time oneDay    = 86459.17808  "one day in seconds";

  parameter SI.Time startTime = from_hour(1) "time to start beeping";
  parameter Real numBeeps     = 10           "the number of beeps to make";

  Boolean beeping     "true when we should beep every second";
  Real beepsRemaining "the number of beeps remaining";  
initial equation
  beeping        = false;
  beepsRemaining = numBeeps;  
algorithm
  when sample(startTime, oneDay) then
    beeping := true;
    beepsRemaining := numBeeps;
  end when "starts the beeping state";

  when beeping and sample(0, 1) then
    if beepsRemaining == 0 then
      beeping := false;
    else
      // beep() // makes a sound
      beepsRemaining := beepsRemaining - 1;
    end if;
  end when "beep every second, only when beeping is enabled";
end DailyBeep;

在上面的模型中，只要beeping 为真，我就会每秒发出一声“哔”声 (sample(0,1))。如果我运行模拟几天，我希望在每天早上 1:00 在我的模拟中获得 10 个时间事件。

但是，在 OpenModelica 下将我的结束时间设置为 3600 秒运行模拟会导致超过 3600 个时间事件 - 每秒一个！

### STATISTICS ###
   events
      3601 time events

如果我想在几个月内模拟我的闹钟，这不能很好地扩展。有没有办法在 Modelica 中控制 when 语句，以便它们仅在启用时产生时间事件？在这种情况下我应该使用其他东西而不是 when 语句吗？

【问题讨论】：

标签： modelica openmodelica

【解决方案1】：

当您使用时间事件时，Modelica 将始终以高采样率进行采样，您可以使用状态事件绕过它。

我认为在 Modelica 3.x 中使用时钟和新的同步功能还有另一种选择，你可以试试看。

【讨论】：

也可以使用模式when sample(...) then nextTime := time+1.0; numTicks := 10; end when; when time>=nextTime and numTicks > 0 then numTicks := pre(numTicks)-1; nextTime := time+1.0; end when;。 Modelica 工具可能会将其优化为时间事件而不是状态事件（或者可能使用 when time>=nextTime then numTicks := pre(numTicks)-1; nextTime := if numTicks>0 then time+1.0 else pre(nextTime); end when; 代替）。
@Adrian 我一直在阅读时钟。到目前为止，我提出的唯一概念是拥有一个时钟并随着 beeping 的变化调整间隔。

【解决方案2】：

这取决于在 Modelica 工具中执行的优化。 Dymola 仅为此生成 12 个时间事件（从 10 到 0 应该生成 11 个时间事件 - 而不仅仅是 10 个；我还没有检查第 12 个）。

如@sjoelund.se 所示，您可以使用time>=nextTime，但为了简单和安全，而不是time>=nextTime and numTicks>0，仅在有事件时设置nextTime：

   when time>=nextTime then
     if beepsRemaining>0 then
        nextTime:=nextTime+1.0;
        beepsRemaining:=pre(beepsRemaining)-1;
     end if;
   end when;

我相信所有 Modelica 工具都会处理这个问题。

请注意，beepsRemaining==0 不是正确的 Modelica，因为您正在比较 Reals 是否相等。我建议使用 Integer 并将测试替换为 beepsRemaining<=0（或上述相反）。

oneDay 值在我看来很奇怪。我会使用from_hour(24)。

【讨论】：