Editor de modelos hidráulicos en lenguaje Modelica

Reyes Bermeo, Jackson Fabian. (2023). Editor de modelos hidráulicos en lenguaje Modelica Master Thesis, Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Escuela Técnica Superior de Ingeniería Informática

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Nombre Descripción Tipo MIME Size
Reyes_Bermeo_JacksonFabian_TFM.pdf Reyes_Bermeo_JacksonFabian_TFM.pdf application/pdf 5.95MB
Título Editor de modelos hidráulicos en lenguaje Modelica
Autor(es) Reyes Bermeo, Jackson Fabian
Resumen La inmersión en el mundo del modelado y la simulación puede resultar intimidante debido a la necesidad de comprender diversos campos del conocimiento, como el modelado, las matemáticas, la programación y los dominios físicos relacionados. En este contexto, este proyecto se enfoca en el desarrollo de una aplicación o herramienta diseñada para simplificar la creación de modelos en lenguaje Modelica a través de una interfaz gráfica intuitiva y fácil de usar. Está diseñada para usuarios de distintos niveles de experiencia, especialmente aquellos que se están introduciendo en el mundo del modelado y la simulación. Esta aplicación se basa en la técnica “Drag and Drop”(arrastrar y soltar) para componer modelos. Permite a los usuarios arrastrar componentes desde una paleta de componen tes Modelica y colocarlos en un lienzo de diseño que facilita la construcción de modelos compuestos mediante conexiones entre ellos. Esta forma de diseñar modelos reduce la necesidad de comprender la sintaxis de Modelica. Además, la herramienta permite seleccionar, mover y eliminar componentes, así como realizar conexiones entre ellos y gestionar dichas conexiones. La aplicación no solo facilita la visualización, edición y almacenamiento de modelos, sino que también elimina la necesidad de tener un compilador Modelica instalado, lo que aumenta la portabilidad de la aplicación. Esta herramienta, denominada FluidEditor v0.1, ha sido desarrollada en el lengua je de programación Java y se ha diseñado específicamente para la creación de modelos hidráulicos utilizando los componentes descritos en la librería Fluid, que forma parte de las librerías estándar de Modelica (MSL). La aplicación tiene la capacidad de extraer los componentes de los archivos propios de la librería Fluid y representarlos visualmente como iconos en una paleta de componentes. Estos iconos mejoran la identificación y comprensión en comparación con enfoques tradicionales que se basan ´únicamente en etiquetas de texto o cajas de difícil comprensión visual. Además, cada componente del diseño permite la edición de sus parámetros correspondientes mediante una ventana de configuración a la que se accede con un doble clic en el componente seleccionado. La herramienta también proporciona una zona en donde se puede visualizar automáticamente el código Modelica generado que corresponde al diseño realizado. Este código incluye instancias de los componentes de la librería estándar de Modelica (MSL) y descripciones de las conexiones entre componentes. Los modelos generados pueden guardarse en un archivo Modelica y recuperarse para futuras ediciones. Además, son compatibles con entornos de simulación como OpenModelica, Dymola o Wolfram System Modeler. El desarrollo de la aplicación siguió una metodología iterativa incremental, empleando el patrón de diseño Modelo-Vista-Controlador (MVC) y aplicando principios de programación orientada a objetos (POO). El proceso se dividió en varias etapas, que incluyeron el desarrollo de la capacidad para extraer modelos de los archivos de la librería Fluid, analizar y extraer información del código de cada modelo, crear una librería que permitiera generar iconos a partir de la información de las anotaciones Modelica y desarrollar la capacidad de la aplicación para generar código Modelica a partir del modelo diseñado. Para validar la aplicación, se reprodujeron ejemplos de la propia librería Fluid y se llevaron a cabo pruebas en entornos de modelado y simulación, como OpenModelica y Wolfram Sys tem Modeler, obteniendo resultados satisfactorios. Además, se incluye un manual rápido en los anexos como parte de la documentación de la misma.
Abstract Immersing oneself in the world of modeling and simulation can be intimidating due to the need to comprehend various fields of knowledge, such as modeling, mathematics, programming, and related physical domains. In this context, this project focuses on the development of an application or tool designed to simplify the creation of models in the Modelica language through an intuitive and user-friendly graphical interface. It is designed for users of different experience levels, especially those who are venturing into the realm of modeling and simulation. This application is based on the “Drag and Drop”technique to compose models. It allows users to drag components from a palette of Modelica components and place them on a design canvas, facilitating the construction of composite models through connections between them. This approach to modeling reduces the need to understand Modelica syntax. Furthermore, the tool enables users to select, move, and delete components, as well as establish connections between them and manage those connections. The application not only facilitates the visualization, editing, and storage of models but also eliminates the need for an installed Modelica compiler, enhancing its portability. This tool, named FluidEditor v0.1, has been developed in the Java programming language and is specifically designed for creating hydraulic models using components described in the Fluid library, which is part of the Modelica Standard Library (MSL). The application has the capability to extract components from the files of the Fluid library and visually represent them as icons in a component palette. These icons enhance identification and comprehension compared to traditional approaches relying solely on text labels or visually complex boxes. Additionally, each component in the design allows for editing its corresponding parameters through a configuration window accessible by double-clicking the selected component. The tool also provides an area where the automatically generated Modelica code corresponding to the design can be viewed. This code includes instances of Modelica Standard Library (MSL) components and descriptions of connections between components. Generated models can be saved in a Modelica file and retrieved for future editing. Furthermore, they are compatible with simulation environments such as OpenModelica, Dymola, or Wolfram System Modeler. The development of the application followed an iterative incremental methodology, utilizing the Model-View-Controller (MVC) design pattern and applying object-oriented programming (OOP) principles. The process was divided into several stages, including developing the capability to extract models from Fluid library files, analyzing and extracting information from the code of each model, creating a library that allowed for generating icons from Modelica annotation information, and developing the application’s ability to generate Modelica code from the designed model. To validate the application, examples from the Fluid library were reproduced and tested in modeling and simulation environments like OpenModelica and Wolfram System Modeler, yielding satisfactory results. Additionally, a quick guide manual is included in the appendices as part of the application’s documentation.
Notas adicionales Trabajo de Fin de Máster. Máster Universitario en Ingeniería Informática. UNED
Materia(s) Ingeniería Informática
Palabra clave Modelado y Simulación
Lenguaje Modelica
Java
JavaFx
Interfaz Gráfica de Usuario
Programación Orientada a Objetos
Modelado Matemático
Hidráulica
Modeling and Simulation
Modelica Language
Graphic User Interface
Object-Oriented Programming
Mathematical Modeling
Hydraulics
Editor(es) Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Escuela Técnica Superior de Ingeniería Informática
Director/Tutor Urquía Moraleda, Alfonso
Martín Villalba, Carla
Fecha 2023-09
Formato application/pdf
Identificador bibliuned:master-ETSInformatica-II-Jreyes
http://e-spacio.uned.es/fez/view/bibliuned:master-ETSInformatica-II-Jreyes
Versión de la publicación acceptedVersion
Nivel de acceso y licencia http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
info:eu-repo/semantics/openAccess
Tipo de recurso master Thesis
Tipo de acceso acceptedVersion

 
Versiones
Versión Tipo de filtro
Contador de citas: Google Scholar Search Google Scholar
Estadísticas de acceso: 102 Visitas, 41 Descargas  -  Estadísticas en detalle
Creado: Sat, 25 Nov 2023, 05:52:04 CET