为什么相同的 OpenModelica 代码在两个文件中的行为不同？

Question

我正在尝试在 modelica 中对弹丸的轨迹进行建模，但是当我对 air_pressure 依赖于 height 进行建模时，我得到了奇怪的结果，现在如果我简单地复制 只有 air_pressure 的代码到另一个文件，我得到很好的输出。为什么会这样？ 这是弹丸的原始代码，

class proj
  //position
  Real x(start = 6371000);
  Real y(start = 0);
  Real z(start = 0);
  Real r(start = 6371000);
  Real row(start = 6371000);
  Real h(start = 0);
  //velocity
  Real v_x(start = 2000);
  Real v_y(start = 0);
  Real v_z(start = 0);
  Real v_mag(start = sqrt(4000000));
  Real v_row(start = sqrt(4000000));
  //acceleration
  Real a_x();
  Real a_y();
  Real a_z();
  Real a_mag();
  //total force
  Real ft_x();
  Real ft_y();
  Real ft_z();
  Real ft_mag();
  //Gravitational force
  Real fg_x();
  Real fg_y();
  Real fg_z();
  Real fg_mag();
  //Drag force
  Real fd_x();
  Real fd_y();
  Real fd_z();
  Real fd_mag();
  Real energy();
  //Fictitious force
  Real ff_x();
  Real ff_y();
  Real ff_z();
  Real ff_mag();
  //gravitation variables
  Real g(start = G * earth_mass / earth_radius ^ 2);
  //Drag variables
  Real air_density(start = surface_density);
  Real air_pressure(start = surface_pressure);
  //_________________________________________________________________________
  //Earth parameters
  parameter Real earth_radius = 6371000;
  parameter Real earth_mass = 5.972 * 10 ^ 24;
  parameter Real earth_rot_vel = 7.292115 * 10 ^ (-5);
  //Missile parameters
  parameter Real missile_effective_area = 0.785398;
  parameter Real missile_mass = 200;
  parameter Real Cd = 0.02;
  //Air parameters
  parameter Real temp_lapse_rate = 0.0065;
  parameter Real air_molar_mass = 28.97 / 1000;
  parameter Real surface_temp = 303.15;
  parameter Real surface_pressure = 101325;
  parameter Real surface_density = 1.1644;
  //constants
  parameter Real pi = 3.14159265358979;
  parameter Real G = 6.67384 * 10 ^ (-11);
  parameter Real R = 8.3144621;
  //__________________________________________________________________________
equation
  //position
  der(x) = if h < 0 then 0 else v_x;
  der(y) = if h < 0 then 0 else v_y;
  der(z) = if h < 0 then 0 else v_z;
  r = sqrt(x ^ 2 + y ^ 2 + z ^ 2);
  row = sqrt(x ^ 2 + y ^ 2);
  h = r - earth_radius;
  //velocity
  der(v_x) = a_x;
  der(v_y) = a_y;
  der(v_z) = a_z;
  v_mag = sqrt(v_x ^ 2 + v_y ^ 2 + v_z ^ 2);
  v_row = sqrt(v_x ^ 2 + v_y ^ 2);
  //acceleration
  a_x = ft_x / missile_mass;
  a_y = ft_y / missile_mass;
  a_z = ft_z / missile_mass;
  a_mag = ft_mag / missile_mass;
  //total force
  ft_x = fg_x + fd_x + ff_x;
  ft_y = fg_y + fd_y + ff_y;
  ft_z = fg_z + fd_z + ff_z;
  ft_mag = sqrt(ft_x ^ 2 + ft_y ^ 2 + ft_z ^ 2);
  //Gravitational force
  fg_x = -1 * fg_mag * row / r * x / r;
  fg_y = -1 * fg_mag * row / r * y / r;
  fg_z = -1 * fg_mag * z / r;
  fg_mag = G * earth_mass * missile_mass / r ^ 2;
  //Drag force
  fd_x = if v_mag > 0 then -1 * fd_mag * v_row / v_mag * v_x / v_mag else 0;
  fd_y = if v_mag > 0 then -1 * fd_mag * v_row / v_mag * v_y / v_mag else 0;
  fd_z = if v_mag > 0 then -1 * fd_mag * v_z / v_mag else 0;
  fd_mag = 0.5 * air_density * v_mag ^ 2 * Cd * missile_effective_area;
  //Fictitious force
  ff_x = missile_mass * earth_rot_vel * (2 * v_y + earth_rot_vel * x);
  ff_y = missile_mass * earth_rot_vel * (-2 * v_x + earth_rot_vel * y);
  ff_z = 0;
  ff_mag = sqrt(ff_x ^ 2 + ff_y ^ 2 + ff_z ^ 2);
  energy = 0.5 * missile_mass * v_mag * v_mag - G * earth_mass * missile_mass / r;
  //Gravitation variables
  g = fg_mag / missile_mass;
  //Drag variables
  air_density = air_pressure * air_molar_mass / (R * surface_temp);
  air_pressure = if h > 46600 then 0 else surface_pressure * (1 - temp_lapse_rate * (r - earth_radius) / surface_temp) ^ (g * air_molar_mass / (R * temp_lapse_rate));
end proj;

这是提取的 air_pressure 的代码，单独运行良好，但在整个射弹代码​​中表现异常，

class check
  Real g;
  Real h(start = 0);
  Real pressure;
  //Earth parameters
  parameter Real earth_radius = 6371000;
  parameter Real earth_mass = 5.972 * 10 ^ 24;
  //Air parameters
  parameter Real temp_lapse_rate = 0.0065;
  parameter Real air_molar_mass = 28.97 / 1000;
  parameter Real surface_temp = 303.15;
  parameter Real surface_pressure = 101325;
  //constants
  parameter Real pi = 3.14159265358979;
  parameter Real G = 6.67384 * 10 ^ (-11);
  parameter Real R = 8.3144621;
equation
  g = G * earth_mass / (earth_radius + h) ^ 2;
  h = time;
  pressure = if h > 46600 then 0 else surface_pressure * (1 - temp_lapse_rate * h / surface_temp) ^ (g * air_molar_mass / (R * temp_lapse_rate));
end check;

这是 proj

类中的 air_pressure 与 time 的关系图

这是来自 check 类的 air_pressure 与 time(=height) 的关系图，仅包含 air_pressure 的代码

Answer 1

您应该检查系统中h 的值。我怀疑h 发生了一些奇怪的事情。

Answer 2

不清楚 x 指的是什么。从起始值来看，x 似乎是指到地球中心的距离，如果是这种情况，那么 r 是多少？我假设 x、y 和 z 是指弹丸在 3D 空间中相对于地面（地球表面）的参考点的位置，如果这是正确的，那么我建议根据纬度和经度和 z 为距地球表面的高度。

这应该可以解决 h 中的歧义。