JPH0991334A - Model generating device - Google Patents

Model generating device

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Publication number
JPH0991334A
JPH0991334A JP7250974A JP25097495A JPH0991334A JP H0991334 A JPH0991334 A JP H0991334A JP 7250974 A JP7250974 A JP 7250974A JP 25097495 A JP25097495 A JP 25097495A JP H0991334 A JPH0991334 A JP H0991334A
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JP
Japan
Prior art keywords
matrix
model
connection
input
output state
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP7250974A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shizuo Tsunoda
鎮男 角田
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U Shin Ltd
Original Assignee
Yuhshin Co Ltd
Yuhshin Seiki Kogyo KK
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Filing date
Publication date
Application filed by Yuhshin Co Ltd, Yuhshin Seiki Kogyo KK filed Critical Yuhshin Co Ltd
Priority to JP7250974A priority Critical patent/JPH0991334A/en
Publication of JPH0991334A publication Critical patent/JPH0991334A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/82Elements for improving aerodynamics

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily generate a model for a product even when outside aimed performance or characteristics are needed or when a component is changed by substituting the row of input state vectors corresponding to an output state vector which is hidden inside in the corresponding column of element matrix for erasure. SOLUTION: An individual matrix generating means 18 arranges individual element matrixes of a component model, read out of an element model file 12, diagonally to generate mutually independent characteristic matrixes. A connection matrix generating means 19 generates a connection matrix according to the input/output state quantity and connection data of the characteristic matrixes. An arranging means 21 for a matrix expression rearranges branch and addition points in the connection matrix to generate a unit matrix and perform erasure. A sweeping-out means 22 erases the elements of the input state vector corresponding to the output state vector hidden inside from the column of the corresponding characteristic matrix by integrating system elements.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、製品を構成する部
品をシステム要素としてモデル化し、該システム要素か
ら製品モデルを作成することにより、製品実体をコンピ
ュータ上で再現するモデル作成装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a model creating apparatus for modeling a component of a product as a system element and creating a product model from the system element to reproduce a product entity on a computer. .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、機械的、電気的、流体的、あるい
は化学的等の種々の特性を備えた実体、例えばモータ駆
動系やエンジン駆動系において、ある狙いの性能,特性
を算出するのに、その狙いに対応した状態量を求めるた
めのモデルを実体全体で作成していた。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an entity having various characteristics such as mechanical, electrical, fluid, or chemical, such as a motor drive system or an engine drive system, to calculate a certain performance and characteristic , The model for obtaining the state quantity corresponding to the aim was created for the whole entity.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、狙い以
外の性能,特性が必要になったり、実体を構成する部品
が変更になった場合には、新たに全体をモデル化しなけ
ればならなかった。
However, when the performance and characteristics other than the intended one are required or the parts constituting the substance are changed, the whole model has to be newly modeled.

【0004】本発明は、ある実体のシステムを構成する
部分機能をシステム要素としてモデル化し、このシステ
ム要素を製品の部品構成に組み合わせることにより、個
々のシステム要素間の接続関係を表す接続データを自動
作成し、性能,特性に必要な状態量と不要な状態量を分
け、不要な状態量を消去して製品モデルを作成するよう
にし、他の狙いの性能,特性が必要となったり、部品が
変更になった場合でも、簡単に製品のモデルを作成する
ことができるようにすることを課題とする。
According to the present invention, a partial function constituting a system of a certain entity is modeled as a system element, and this system element is combined with a component structure of a product to automatically generate connection data representing a connection relationship between individual system elements. Create and divide state quantities required for performance and characteristics and unnecessary state quantities, delete unnecessary state quantities to create a product model, and obtain other desired performance and characteristics, Even if there are changes, it is an issue to be able to easily create a product model.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の基本的前提とし
て、ある実体のシステムを構成する部分機能はエネルギ
の授受を行うシステム要素としてモデル化される。この
エネルギモデルは、図1に示すように、ある部分機能を
ブラックボックスとすると、このブラックボックスの内
部損失と、当該ブラックボックスに入力される入力エネ
ルギと、当該ブラックボックスから出力される出力エネ
ルギとで構成され、入力エネルギ=出力エネルギ+内部
損失で表される。入力エネルギ及び出力エネルギは、そ
れぞれ位差量と流動量からなる状態量で表される。位差
量は実体に加わる入出力エネルギのポテンシャル成分を
表す状態量で、流動量は実体に加わる入出力エネルギの
フロー成分を表す状態量である。そして、状態量は入力
状態量と出力状態量の対とし、入力状態量は入力位差量
又は入力流動量として表され、出力状態量は出力位差量
又は出力流動量として表される。すなわち、入出力エネ
ルギは入力位差量と出力流動量の対、又は入力流動量と
出力位差量の対としたいずれかで表される。
As a basic premise of the present invention, the partial functions constituting the system of a certain entity are modeled as system elements that transfer energy. As shown in FIG. 1, when a certain partial function is a black box, this energy model shows the internal loss of the black box, the input energy input to the black box, and the output energy output from the black box. And input energy = output energy + internal loss. The input energy and the output energy are represented by state quantities including a difference quantity and a flow quantity, respectively. The difference amount is a state amount that represents a potential component of input / output energy applied to the substance, and the flow amount is a state amount that represents a flow component of input / output energy applied to the substance. The state quantity is a pair of the input state quantity and the output state quantity, the input state quantity is represented as the input difference quantity or the input flow quantity, and the output state quantity is represented as the output difference quantity or the output flow quantity. That is, the input / output energy is expressed as either a pair of the input difference amount and the output flow amount or a pair of the input flow amount and the output difference amount.

【0006】位差量と流動量の具体的な例を、表1に示
す。
Table 1 shows specific examples of the difference amount and the flow amount.

【表1】 エネルギ特性 位差量 流動量 直線運動 速度 荷重 回転運動 角速度 トルク 流体 圧力 流量 電熱 温度 熱流 音響 音圧 音流 電気 電圧 電流 磁気 起磁力 磁束[Table 1] Energy characteristics Displacement amount Flow rate Linear motion Velocity Load Rotational motion Angular velocity Torque Fluid pressure Pressure flow rate Electric heat temperature Heat flow Acoustic sound pressure Sound flow Electric voltage Current Current Magnetic magnetomotive force Magnetic flux

【0007】前記エネルギモデルをさらに具体的に説明
すると、次の通りである。モータの働きをブラックボッ
クスとし、入力エネルギの流動量に電流(値)を与える
と、入力エネルギ側の位差量にはモータの内部抵抗とモ
ータ出力に対応した電圧(値)が返される。この場合、
電流が入力流動量で、電圧が出力位差量となり、(電流
×電圧)が入力エネルギとなる。すなわち、回転トルク
を一定とした場合、電流を多く流すと電圧が高くなりモ
ータの回転数も増加する。一方、トルクが出力流動量と
して出力され、モータの角速度が入力位差量として返さ
れる。この場合、(トルク×角速度)が出力エネルギと
なる。なお、この例において、位差量である電圧を入れ
ることにより流動量として電流が返されると考えてもよ
い。この場合には、図1の矢印が逆になり、電圧が入力
位差量となり、電流が出力流動量となる。
The energy model will be described in more detail below. When the function of the motor is set to a black box and a current (value) is applied to the flow amount of input energy, the voltage (value) corresponding to the internal resistance of the motor and the motor output is returned to the amount of difference on the input energy side. in this case,
The current is the input flow amount, the voltage is the output difference amount, and (current x voltage) is the input energy. That is, when the rotating torque is constant, the voltage increases and the number of rotations of the motor also increases when a large amount of current flows. On the other hand, the torque is output as the output flow amount, and the angular velocity of the motor is returned as the input difference amount. In this case, (torque x angular velocity) becomes the output energy. It should be noted that in this example, it may be considered that the current is returned as the flow amount by inputting the voltage which is the difference amount. In this case, the arrows in FIG. 1 are reversed, the voltage becomes the input difference amount, and the current becomes the output flow amount.

【0008】前記実体のブラックボックスの内部は、図
2(A)に示すように、実体の固有特性を表す閉ループ
系(固有値系)と、入力エネルギを閉ループ系に供給す
る環境特性を表す開ループ系で構成される。閉ループ系
では、図2(B)に示すように、出力状態量がフィード
バックされて入力状態量に加えられ状態量の永久ループ
を形成し、このループに包含されている内部要素が固有
値を確定する。開ループ系では、図2(C)に示すよう
に、入力状態量が出力状態量に加えられ、状態量の流れ
を形成し、実体に加えられる入力エネルギとなる外部状
態量および固有値の入力エネルギとなる内部状態量の間
の流れを確定する。したがって、実体に加えられるエネ
ルギ群は、位差入力エネルギ群と流動入力エネルギ群を
環境系に加え、この環境系を経由して固有値系に位差,
流動エネルギ群が加わる。
As shown in FIG. 2A, the inside of the black box of the entity is a closed loop system (eigenvalue system) that represents the intrinsic characteristics of the entity and an open loop system that represents the environmental characteristics that supplies the input energy to the closed loop system. It is composed of a system. In the closed loop system, as shown in FIG. 2B, the output state quantity is fed back and added to the input state quantity to form a permanent loop of the state quantity, and the internal element contained in this loop determines the eigenvalue. . In the open loop system, as shown in FIG. 2C, the input state quantity is added to the output state quantity to form a flow of the state quantity, and the input energy of the external state quantity and the eigenvalue which becomes the input energy applied to the substance. Establish the flow between the internal state quantities Therefore, the energy group added to the substance is the difference input energy group and the flow input energy group added to the environment system, and the difference to the eigenvalue system via this environment system,
A fluid energy group is added.

【0009】このようにして製品を構成する全ての部分
機能をシステム要素としてエネルギモデル化し、各シス
テム要素をある接続関係で組み合わせれば製品がモデル
化される。本発明はこのような知見に基づいてなされた
ものである。
In this way, all the partial functions that make up the product are energy modeled as system elements, and the products are modeled by combining each system element in a certain connection relationship. The present invention has been made based on such findings.

【0010】すなわち、本発明にかかるモデル作成装置
は、実体に加わるエネルギのポテンシャル成分を状態量
として表した位差量と、フロー成分を状態量として表し
た流動量を入出力状態量の対とし、これらの状態量が加
わる実体の内部特性のパラメータを、行が出力状態ベク
トル、列が入力状態ベクトルとなる内部マトリクス要素
に配置し、前記位差量と流動量に対応した内部マトリク
スを構成するシステム方程式を部品モデルのシステム要
素とし、個々のシステム要素間に、入力状態ベクトルと
それに対応する出力状態ベクトルとの関係を表す接続デ
ータを作成し、この接続データを介して個々のシステム
要素を組合わせて統合することにより内部に隠蔽される
出力状態ベクトルに対応した入力状態ベクトルの行を、
対応した要素マトリクスの列に代入消去し、このマトリ
クスを上位に統合されたシステム要素の内部マトリクス
としたものである。
That is, the model creating apparatus according to the present invention makes a pair of an input / output state quantity a difference quantity representing a potential component of energy applied to the substance as a state quantity and a flow quantity representing a flow component as a state quantity. , The parameters of the internal characteristics of the entity to which these state quantities are added are arranged in the internal matrix elements whose rows are the output state vectors and whose columns are the input state vectors to form an internal matrix corresponding to the above-mentioned difference amount and flow amount. The system equation is used as the system element of the component model, connection data that represents the relationship between the input state vector and the corresponding output state vector is created between the individual system elements, and the individual system elements are assembled through this connection data. The row of the input state vector corresponding to the output state vector hidden inside by integrating together is
Substituting and erasing the corresponding element matrix columns, this matrix is used as the internal matrix of the system elements integrated in the higher order.

【0011】また、本発明は、要素モデルファイルにフ
ァイルされた部品モデルを表示する表示手段と、該表示
手段により表示された部品モデルを製品の部品構成に合
わせて選択指示するとともに、部品モデル間の接続状態
を指示するモデル選択手段と、該選択手段により選択指
示された部品モデルを前記要素モデルファイルから読み
出すモデル抽出手段と、前記モデル選択手段による接続
指示に応じて、組み合わされる個々のシステム要素の出
力状態量と入力状態量のそれぞれの位差量部分と流動量
部分を検索し、位差量部分同士と流動量部分同士を接続
する接続データを作成する接続データ作成手段と、前記
要素モデルファイルから読み出された部品モデルの個別
の要素行列を対角に配置し、互いに独立した特性行列マ
トリクスを作成する個別マトリクス作成手段と、前記特
性行列マトリクスの入出力状態量と接続データをもと
に、ベクトル間の演算と接続関係を表す接続行列を作成
する接続行列作成手段と、各システム要素の出力状態量
を合わせて作成した合成出力状態ベクトルと、入力状態
量を合わせてまとめた合成入力状態ベクトルと、これに
合わせて並び替えをした接続行列とからなり、合成入力
状態ベクトルを接続行列に乗算し、それを固有特性行列
に乗算した値が合成出力状態ベクトルとなる接続行列シ
ステム方程式を作成するシステム方程式作成手段と、接
続行列内の分岐,加算点の整理を行い、単位行列化して
消去する行列式の整理手段と、統合によって内部に隠蔽
される出力状態ベクトルに対応した入力状態ベクトルの
要素を対応した要素マトリクスの列から代入消去する掃
き出し手段とを備えたものである。
Further, according to the present invention, display means for displaying a part model filed in the element model file, a part model displayed by the display means are selected and instructed in accordance with a part structure of a product, and a part model model is displayed. Model selection means for instructing the connection state of the system, model extraction means for reading out the part model selected and instructed by the selection means from the element model file, and individual system elements to be combined according to the connection instruction by the model selection means. Connection data creating means for searching for the difference amount part and the flow amount part of each of the output state quantity and the input state quantity, and creating connection data for connecting the difference amount parts and the flow amount parts, and the element model The individual element matrices of the component model read from the file are arranged diagonally and a characteristic matrix matrix independent of each other is created. An individual matrix creating means, a connection matrix creating means for creating a connection matrix representing an operation and a connection relationship between vectors based on the input / output state quantities of the characteristic matrix matrix and the connection data, and output state quantities of each system element. Composed of a combined output state vector, a combined input state vector in which the input state quantities are combined, and a connection matrix rearranged in accordance with this, and the combined input state vector is multiplied by the connection matrix, A system equation creating means for creating a connection matrix system equation in which a value obtained by multiplying the eigencharacteristic matrix becomes a composite output state vector, and a determinant for arranging branches and addition points in the connection matrix to form a unit matrix and eliminate And the element of the input state vector corresponding to the output state vector hidden inside by the integration is a column of the corresponding element matrix. Sweeping substituting erasure is obtained and means.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従って説明する。図3は本発明の実施形態にかかるモ
デル作成装置のハードウェアの構成を示す。このハード
ウェアは、CPU1、表示装置(ディスプレイ)2、キ
ーボード3、マウス4、メインメモリ5、ファイルディ
スク6、処理ソフトウェアのファイルディスク7からな
っている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 3 shows the hardware configuration of the model creating apparatus according to the embodiment of the present invention. This hardware includes a CPU 1, a display device (display) 2, a keyboard 3, a mouse 4, a main memory 5, a file disk 6, and a file disk 7 of processing software.

【0013】図4は前記モデル作成装置のCPU1によ
る処理ブロック図を示す。このモデル作成装置のファイ
ルディスク6には、アイコンファイル11、要素モデル
ファイル12、作業ファイル13、及び製品モデルファ
イル14を有している。また、CPU1によるプログラ
ム処理手段は、処理ソフトウェアのファイルディスク7
に格納され、フロー表示手段15、モデル抽出手段1
6、接続データ作成手段17、個別マトリクス作成手段
18、接続行列作成手段19、システム方程式作成手段
20、行列式の整理手段21、掃き出し手段22、及び
登録手段23からなっている。
FIG. 4 shows a processing block diagram by the CPU 1 of the model creating apparatus. The file disk 6 of this model creating apparatus has an icon file 11, an element model file 12, a work file 13, and a product model file 14. Further, the program processing means by the CPU 1 is a file disk 7 of processing software.
Stored in the flow display means 15 and the model extraction means 1
6, a connection data creating means 17, an individual matrix creating means 18, a connection matrix creating means 19, a system equation creating means 20, a determinant organizing means 21, a sweeping means 22 and a registering means 23.

【0014】表示手段15は、前記ディスプレイ2の画
面に各処理モードを表示するとともに、要素モデルファ
イル12の部品モデルに対応したアイコンを表示し、前
記マウス4の操作による部品モデルの選択とそれらの部
品モデル間の接続状態の指示が可能になっている。ま
た、その接続状態が表示される。
The display means 15 displays each processing mode on the screen of the display 2 and also displays an icon corresponding to the component model of the element model file 12 to select the component model by operating the mouse 4 and to select those components. It is possible to specify the connection status between component models. Also, the connection status is displayed.

【0015】モデル抽出手段16は、前記マウス4の操
作による選択指示された部品モデルを前記要素モデルフ
ァイル12から読み出す。
The model extraction means 16 reads from the element model file 12 the part model selected and instructed by the operation of the mouse 4.

【0016】接続データ作成手段17は、前記マウス4
の操作によるシステム要素間の接続指示に応じて、出力
エネルギ側の入力状態量(入力流動量又は入力位差量)
と入力エネルギ側の出力状態量(出力流動量又は出力位
差量)、及び出力エネルギ側の出力状態量(出力流動量
又は出力位差量)と入力エネルギ側の入力状態量(入力
流動量又は入力位差量)とを検索して、その接続関係の
データを自動作成する(図8のSTEP1の点線で示す
関係のデータ)。
The connection data creating means 17 uses the mouse 4
Input state quantity (input flow quantity or input difference quantity) on the output energy side according to the connection instruction between system elements by the operation of
And the output state amount on the input energy side (output flow amount or output difference amount), and the output state amount on the output energy side (output flow amount or output difference amount) and the input state amount on the input energy side (input flow amount or Input difference amount) and data for the connection relationship are automatically created (data for the relationship indicated by the dotted line in STEP 1 of FIG. 8).

【0017】個別マトリクス作成手段18は、要素モデ
ルファイル12から読み出された部品モデルの個別の要
素行列を対角に配置し、互いに独立した特性行列マトリ
クスを作成する(図8のSTEP2の固有特性行列
S)。
The individual matrix creating means 18 diagonally arranges the individual element matrices of the component model read from the element model file 12 to create characteristic matrix matrices independent of each other (specific characteristics of STEP 2 in FIG. 8). Matrix S).

【0018】接続行列作成手段19は、前記特性行列マ
トリクスの入出力状態量と接続データをもとに、システ
ム要素の入出力状態量の各ベクトル間の演算と接続関係
を表す接続行列を作成する。この接続行列の行はシステ
ム要素の入力状態量で構成し、接続行列の行はシステム
要素の出力状態量と外部状態量で構成する。
The connection matrix creating means 19 creates a connection matrix representing the operation and connection relationship between the respective vectors of the input / output state quantity of the system element based on the input / output state quantity of the characteristic matrix matrix and the connection data. . The rows of this connection matrix are made up of the input state quantities of the system elements, and the rows of the connection matrix are made up of the output state quantities and external state quantities of the system elements.

【0019】システム方程式作成手段20は、出力状態
量に合わせて作成した合成出力状態ベクトルと、接続行
列の入力状態量に合わせてまとめた合成入力状態ベクト
ルを作成する。そして、合成入力状態ベクトルと接続行
列を特性行列マトリクスの列に合わせて並び替えをす
る。次に、合成入力状態ベクトルを接続行列に乗算し、
それを固有特性行列に乗算した値が合成出力状態ベクト
ルとなるように構成された接続行列システム方程式を作
成する(図8のSTEP2)。
The system equation creating means 20 creates a combined output state vector created according to the output state quantity and a combined input state vector combined according to the input state quantity of the connection matrix. Then, the combined input state vector and the connection matrix are rearranged according to the columns of the characteristic matrix matrix. Then multiply the connection matrix by the composite input state vector,
A connection matrix system equation configured so that a value obtained by multiplying it by the eigencharacteristic matrix becomes a combined output state vector is created (STEP 2 in FIG. 8).

【0020】行列式の整理手段21は、接続行列内の分
岐,加算点の整理を行い、単位行列化して消去する。
The determinant organizing means 21 organizes the branches and addition points in the connection matrix into a unit matrix and erases them.

【0021】掃き出し手段22は、システム要素の統合
によって内部に隠蔽された出力状態ベクトルに対応した
入力状態ベクトルの要素を、対応した特性行列マトリク
スの列から消去する(図8のSTEP4の斜線部分)。
The sweep-out means 22 erases the element of the input state vector corresponding to the output state vector hidden inside by the integration of the system elements from the column of the corresponding characteristic matrix matrix (hatched portion of STEP 4 in FIG. 8). .

【0022】次に、前記構成からなるモデル作成装置に
よるモデル作成の処理手順を説明する。
Next, a model creating process procedure by the model creating apparatus having the above configuration will be described.

【0023】モデル作成手順の説明の前に、本実施形態
の対象となる実体システムを説明しておく。本実体シス
テムは自動車の空調装置のファンモータ駆動系であり、
そのシステム要素は、図5に示すように、電源の部品モ
デルM1と、モータの部品モデルM2と、負荷としてモー
タに接続されたファンの部品モデルM3からなる。
Before explaining the model creating procedure, the actual system which is the object of this embodiment will be described. This physical system is a fan motor drive system for automobile air conditioners.
As shown in FIG. 5, the system elements include a power source component model M 1 , a motor component model M 2, and a fan component model M 3 connected to the motor as a load.

【0024】電源の部品モデルM1において、ブラック
ボックス内のオフセット状態量としての起電力を
(E0)、電源内部抵抗を(r)、出力エネルギのうち
入力位差量としての電源電圧を(V)、出力流動量とし
ての負荷電流を(I)とすると、これらの間の関係は、
0−rI=V、すなわち、
In the component model M 1 of the power supply, the electromotive force as the offset state quantity in the black box is (E 0 ), the internal resistance of the power supply is (r), and the power supply voltage as the input difference amount of the output energy is ( V) and the load current as the output flow amount is (I), the relationship between them is
E 0 −rI = V, that is,

【数1】I=−V/r+E0/r で表され、これから図8の電源のシステム要素方程式が
導かれる。
It is represented by I = −V / r + E 0 / r, from which the system element equation of the power supply of FIG. 8 is derived.

【0025】モータの部品モデルM2において、入力エ
ネルギのうち出力位差量としての電源電圧を(V)、入
力流動量としての負荷電流を(I)とし、ブラックボッ
クス内のモータ内部抵抗を(R)、モータ磁気抵抗を
(C)、モータ定数を(F)、モータ慣性モーメントを
(J)、モータ粘性抵抗係数を(D)、モータ角加速度
を(pω1)とし、出力エネルギのうち出力位差量とし
ての出力角速度を(ω)、入力流動量としてのモータト
ルクを(T)とする。ここで「p」は微分係数(d/d
t)を示す。また、R+CF2を電磁抵抗Aとおく。こ
のモデルの部品モデルM2の運動方程式は、
In the motor part model M 2 , the power supply voltage as the output difference amount of the input energy is (V), the load current as the input flow amount is (I), and the motor internal resistance in the black box is ( R), motor magnetic resistance (C), motor constant (F), motor inertia moment (J), motor viscosity resistance coefficient (D), motor angular acceleration (pω 1 ), output of output energy The output angular velocity as the displacement amount is (ω), and the motor torque as the input flow amount is (T). Here, “p” is a differential coefficient (d / d
t) is shown. Further, R + CF 2 is referred to as an electromagnetic resistance A. The equation of motion of the part model M 2 of this model is

【数2】0=pω1J+Dω−IF+T V=Fω+AI ω=ω の関係が得られる。これらの式の出力状態量であるVと
ωの成分Fω,AIとωをそれぞれ行方向に並べ、入力
状態量であるIとTを含むIF,AIとTをそれぞれ列
方向に整列して並べたマトリクスを作成し、これから図
8のモータのシステム要素方程式が導かれる。前述の電
源のシステム要素方程式と、後述する負荷のシステム要
素方程式も、出力状態量を行方向に並べ、入力状態量を
列方向に並べたマトリクスから導かれている。
[Expression 2] 0 = pω 1 J + Dω−IF + T V = Fω + AI ω = ω The components Fω, AI and ω of the output state quantities V and ω of these equations are arranged in the row direction, and the IFs including the input state quantities I and T, AI and T are arranged in the column direction. A matrix is created, from which the system element equations for the motor of FIG. 8 are derived. The system element equation of the power supply described above and the system element equation of the load described later are also derived from the matrix in which the output state quantities are arranged in the row direction and the input state quantities are arranged in the column direction.

【0026】負荷の部品モデルM3において、入力エネ
ルギのうち入力位差量としての出力各速度を(ω)、出
力流動量としてのモータトルクを(T)とし、ブラック
ボックス内の負荷の慣性モーメントを(J1)、負荷の
粘性抵抗係数を(D1)、負荷の角加速度を(pω2)、
負荷トルクを(T1)とし、出力エネルギのうち入力位
差量としての出力角速度を(ω)、出力流動量としての
外部トルクを(Te)とすると、これらの間の関係は、
In the load part model M 3 , each output speed as an input difference amount in the input energy is (ω), a motor torque as an output flow amount is (T), and a moment of inertia of the load in the black box. (J 1 ), the viscous drag coefficient of the load (D 1 ), the angular acceleration of the load (pω 2 ),
Assuming that the load torque is (T 1 ), the output angular velocity as the input difference amount of the output energy is (ω), and the external torque as the output flow amount is (Te), the relationship between them is

【数3】T1=pω21+D1ω で表され、これから図8の負荷のシステム要素方程式が
導かれる。この場合、モータトルク(T)は負荷トルク
(T1)と外部トルク(Te)を合成する接続データを
予め作成しておく。
## EQU3 ## It is represented by T 1 = pω 2 J 1 + D 1 ω, from which the system element equation of the load in FIG. 8 is derived. In this case, for the motor torque (T), connection data for combining the load torque (T 1 ) and the external torque (Te) is created in advance.

【0027】システム要素方程式は、図6に示すよう
に、要素モデル行列と入力状態ベクトルを乗算したもの
を出力状態ベクトルとする方程式である。要素モデル行
列は、過渡特性行列Xと、内部損失行列Aと、入力変換
行列Bと、出力変換行列Cと、入力伝達行列Dと、過渡
変換行列Wとで構成されている。要素モデル行列内の各
要素変数は以下の通りである。
As shown in FIG. 6, the system element equation is an equation in which an output state vector is a product of an element model matrix and an input state vector. The element model matrix is composed of a transient characteristic matrix X, an internal loss matrix A, an input conversion matrix B, an output conversion matrix C, an input transfer matrix D, and a transient conversion matrix W. Each element variable in the element model matrix is as follows.

【数4】 M:内部慣性インピーダンス K:内部弾性インピーダンス R:内部損失レジスタンス G:内部損失コンダクタンス N:流動レシオ L:位差レシオ Z:レジスタンス Y:コンダクタンス 入力状態ベクトル及び出力状態ベクトルにおける各状態
変数は以下の通りである。
## EQU00004 ## M: Internal inertia impedance K: Internal elastic impedance R: Internal loss resistance G: Internal loss conductance N: Flow ratio L: Displacement ratio Z: Resistance Y: Conductance State variables in input state vector and output state vector Is as follows.

【数5】 px:内部過渡状態量 x :内部状態量 S :外部状態量 なお、「px」の「p」は微分係数を示すが、図中のド
ット「・」と同じ意味である。また、各変数のサフィッ
クスは以下に定義される。
## EQU00005 ## px: Internal transient state quantity x: Internal state quantity S: External state quantity In addition, "p" of "px" indicates a differential coefficient, which has the same meaning as the dot "." In the figure. The suffix of each variable is defined below.

【数6】 f:流動量 p:位差量 i:入力系 o:出力系 b:入力変換行列 c:出力変換行列 d:入力伝達行列[Mathematical formula-see original document] f: flow amount p: displacement amount i: input system o: output system b: input conversion matrix c: output conversion matrix d: input transfer matrix

【0028】さて、前記構成からなるモデル作成装置に
よるモデルの作成手順について図7及び図8に示すフロ
ーチャートに従って説明する。まず、オペレータがコン
ピュータの電源を投入すると、ステップS1−1でプロ
グラムの実行が開始される。
Now, the procedure for creating a model by the model creating apparatus having the above structure will be described with reference to the flow charts shown in FIGS. First, when the operator turns on the power of the computer, the execution of the program is started in step S1-1.

【0029】ステップS1−2では、表示手段15によ
り要素モデルファイル12の部品モデルに対応したアイ
コンがディスプレイ2の画面上に表示され、マウス4に
よる命令が可能となる。ここで、オペレータがマウス4
を使用して部品モデルを選択し、それらの部品モデル間
の接続を行うと、それらの部品モデルと接続状態が表示
される。具体的には、ディスプレイ2の画面上にアイコ
ンとして配置された電源のコードとモータのコードを接
続させる。これにより、電源とモータの部品モデルを接
続する命令が出される。
In step S1-2, the display unit 15 displays an icon corresponding to the component model of the element model file 12 on the screen of the display 2, and the mouse 4 can give a command. Here, the operator uses mouse 4
When you select a part model using, and connect between those part models, those part models and the connection status are displayed. Specifically, the power cord and the motor cord arranged as icons on the screen of the display 2 are connected. This issues a command to connect the power supply and the motor component model.

【0030】ステップS1−3では、マウス4による接
続指示が完了し、その完了指示が出たか否かを判断し、
完了指示があれば次のステップS1−4に進み、完了指
示がなければステップS5−1に移項する。
In step S1-3, it is judged whether or not the connection instruction by the mouse 4 is completed and the completion instruction is issued.
If there is a completion instruction, the process proceeds to the next step S1-4, and if there is no completion instruction, the process proceeds to step S5-1.

【0031】ステップS1−4では、モデル抽出手段1
6により前記接続指示された部品モデルが要素モデルフ
ァイル12から読み出され抽出される。
In step S1-4, the model extracting means 1
6, the component model instructed to be connected is read from the element model file 12 and extracted.

【0032】ステップS1−5では、接続データ作成手
段17により、接続指示に応じて、出力エネルギ側の入
力状態量(入力流動量又は入力位差量)と入力エネルギ
側の出力状態量(出力流動量又は出力位差量)、及び出
力エネルギ側の出力状態量(出力流動量又は出力位差
量)と入力エネルギ側の入力状態量(入力流動量又は入
力位差量)とを検索し、同一の位差量部分同士と同一の
流動量部分同士が接続され、その接続関係のデータが自
動作成される。具体的には、図8に示すように、電源か
らモータへ供給される電気エネルギの出力流動量である
負荷電流(I)と、モータが受ける電気エネルギの入力
流動量である負荷電流(I)とを接続し、同様にモータ
から電源に返される電気エネルギの入力位差量である電
源電圧(V)と、モータの入力エネルギの出力位差量で
ある電源電圧(V)とを接続する接続データが自動的に
作成される。モータと負荷との間の接続データも同様に
して自動的に作成される。
In step S1-5, the connection data creating means 17 causes the input state quantity on the output energy side (input flow amount or input difference amount) and the output state quantity on the input energy side (output flow) according to the connection instruction. Quantity or output difference quantity), and output state quantity on the output energy side (output flow quantity or output difference quantity) and input state quantity on the input energy side (input flow quantity or input difference quantity), and the same The same flow amount portions are connected to each other and the connection relation data is automatically created. Specifically, as shown in FIG. 8, a load current (I) which is an output flow rate of electric energy supplied from a power source to a motor and a load current (I) which is an input flow rate of electric energy received by the motor. And a power supply voltage (V) which is an input difference amount of electric energy returned from the motor to the power supply and a power supply voltage (V) which is an output difference amount of input energy of the motor. Data is created automatically. Connection data between the motor and the load is automatically created in the same manner.

【0033】ステップS2−1では、個別マトリクス作
成手段18により、前記抽出された電源とモータと負荷
の部品モデルの個別の要素行列が対角に配置され、互い
に独立した特性行列マトリクス(固有特性行列S)が作
成される。
In step S2-1, the individual element matrixes of the extracted power source, motor and load component models are diagonally arranged by the individual matrix creating means 18, and the characteristic matrix matrix (inherent characteristic matrix) is independent of each other. S) is created.

【0034】ステップS2−2では、接続行列作成手段
19により、前記特性行列マトリクス(固有特性行列
S)の入出力状態量と接続データをもとに、システム要
素の入出力状態量の各ベクトル間の演算と接続関係を表
す接続行列が作成される。この接続行列の行は特性行列
マトリクスの入力状態量で構成され、接続行列の列は特
性行列マトリクスの出力状態量と外部からの入力状態量
とで構成される。
In step S2-2, the connection matrix creating means 19 determines between the vectors of the input / output state quantity of the system element based on the input / output state quantity of the characteristic matrix matrix (inherent characteristic matrix S) and the connection data. A connection matrix representing the operation and connection relation of is created. The rows of this connection matrix are made up of the input state quantities of the characteristic matrix matrix, and the columns of the connection matrix are made up of the output state quantities of the characteristic matrix matrix and the input state quantities from the outside.

【0035】ステップS2−3では、システム方程式作
成手段20により、出力状態量に合わせて作成した合成
出力状態ベクトルと、接続行列の入力状態量に合わせて
まとめた合成入力状態ベクトルが作成される。そして、
合成入力状態ベクトルと接続行列が特性行列マトリクス
の列に合わせて並び替えがされる。次に、合成入力状態
ベクトルを接続行列Rに乗算し、それを固有特性行列S
に乗算した値が合成出力状態ベクトルとなるように関連
付けされた接続行列システム方程式が作成される。ここ
では、モータトルクTを負荷トルクT1と外部トルクT
eに置き換えてある。
In step S2-3, the system equation creating means 20 creates a combined output state vector created according to the output state quantity and a combined input state vector combined according to the input state quantity of the connection matrix. And
The composite input state vector and the connection matrix are rearranged according to the columns of the characteristic matrix matrix. Next, the connection matrix R is multiplied by the composite input state vector, and this is multiplied by the eigencharacteristic matrix S
A connection matrix system equation is created such that the value multiplied by is the combined output state vector. Here, the motor torque T is the load torque T1 and the external torque T
replaced with e.

【0036】ステップS3−1では、行列式の整理手段
21により、前記接続行列システム方程式の接続行列R
内の分岐,加算点の整理が行なわれ、続いてステップS
3−2で、接続行列Rが単位行列化されて消去される。
過渡インピーダンスの統合や過渡状態量を省略する低次
元化も合わせて行なわれる。これにより、接続行列シス
テム方程式は下位包含システム方程式に変換される。
In step S3-1, the connection matrix R of the connection matrix system equation is calculated by the determinant organizing means 21.
Branches inside and addition points are arranged, and then step S
At 3-2, the connection matrix R is transformed into a unit matrix and deleted.
Integration of transient impedance and reduction of dimension of transient state quantity are also performed. As a result, the connection matrix system equation is converted into a sub-inclusion system equation.

【0037】この処理手続きを図9に従ってさらに詳細
に説明する。図9中上段に示す接続行列システム方程式
の接続行列Rには、シングル点と、分岐点と、加減算点
とが含まれている。ここで、シングル点とは同一行内及
び同一列内に1つの接続点があるものをいい、分岐点と
は同一列内に複数の接続点があるものをいい、加減算点
とは同一行内に複数の接続点があるものをいう。このモ
デルでは、モータの慣性モーメントと負荷の慣性モーメ
ントを直結するため、pω1=pω2の条件をつけてい
る。 [処理1]まず、接続行列R内のシングル点状態量の出
力側(行位置)を固定して入力側を並べ替え対角化す
る。そして、pω1=pω2の慣性モーメントを連結処理
し、共有加速点を整理統合する。これに伴い、接続行列
Rにおいて3列に8列を加えて8列を消去する。 [処理2]接続行列Rの同一列内にある複数の分岐点
は、固有特性行列Sの対応する列間の加算を行い、接続
行列Rの行を消去する。具体的には、固有特性行列Sに
おいて3列に7列を加えて7列を消去し、4列に8列を
加えて8列を消去する。また、接続行列Rにおいて7列
と8列を消去する。 [処理3]接続行列Rの同一行内にある複数の加算点
は、接続行列Rの行分解と、分解行に対応する固有特性
行列Sの列をコピーして追加する。具体的には、接続行
列Rにおいて6行を7行にコピーし、6行7列の要素値
1の代わりに0を代入するとともに、7行6列の要素値
1の代わりに0を代入する。また、固有特性行列Sにお
いて6列を7列にコピーする [処理4]接続行列Rを単位行列に変更するために、減
算点を加算点に変更する。要素値が−1の場合は、接続
行列Rの対応する列の全要素に−1を乗算する。 [処理5]接続行列Rを単位行列化した後、要素行列
E、観測行列M、結合行列Jの形に行,列を並べ替える
ことにより、下位包含システム方程式に整理する。
This processing procedure will be described in more detail with reference to FIG. The connection matrix R of the connection matrix system equation shown in the upper part of FIG. 9 includes single points, bifurcation points, and addition / subtraction points. Here, a single point means that there is one connection point in the same row and the same column, a branch point means that there are a plurality of connection points in the same column, and an addition and subtraction point means a plurality of points in the same row. It has a connection point. In this model, since the moment of inertia of the motor and the moment of inertia of the load are directly connected, the condition of pω 1 = pω 2 is set. [Process 1] First, the output side (row position) of the single point state quantity in the connection matrix R is fixed and the input side is rearranged and diagonalized. Then, the moments of inertia of pω 1 = pω 2 are connected to consolidate the shared acceleration points. Accordingly, in the connection matrix R, 8 columns are added to 3 columns to eliminate 8 columns. [Processing 2] For a plurality of branch points in the same column of the connection matrix R, addition is performed between corresponding columns of the eigencharacteristic matrix S, and the rows of the connection matrix R are deleted. Specifically, in the eigencharacteristic matrix S, 7 columns are added to 3 columns to eliminate 7 columns, and 8 columns are added to 4 columns to eliminate 8 columns. Further, the 7th column and the 8th column in the connection matrix R are deleted. [Processing 3] A plurality of addition points in the same row of the connection matrix R are added by copying the row decomposition of the connection matrix R and the columns of the eigencharacteristic matrix S corresponding to the decomposition rows. Specifically, in the connection matrix R, 6 rows are copied to 7 rows, 0 is substituted for the element value 1 of 6 rows and 7 columns, and 0 is substituted for the element value 1 of 7 rows and 6 columns. . Further, 6 columns are copied to 7 columns in the eigencharacteristic matrix [Process 4] In order to change the connection matrix R into a unit matrix, the subtraction point is changed into an addition point. When the element value is -1, all elements in the corresponding column of the connection matrix R are multiplied by -1. [Process 5] After the connection matrix R is converted into a unit matrix, the rows and columns are rearranged in the form of the element matrix E, the observation matrix M, and the coupling matrix J, so that the lower inclusion system equations are arranged.

【0038】ステップS4−1では、掃き出し手段22
により、結合行列Jが掃き出し法で零行列化して除去さ
れる。すなわち、出力状態ベクトルに対応した入力状態
ベクトルの要素が検索され、この入力状態ベクトルの要
素に対応した固有特性行列Sの列が代入消去される。こ
れにより、下位包含システム方程式から上位統合システ
ム方程式に変換される。
In step S4-1, the sweep-out means 22
As a result, the coupling matrix J is removed into a zero matrix by the sweeping method. That is, the element of the input state vector corresponding to the output state vector is searched, and the column of the eigencharacteristic matrix S corresponding to the element of the input state vector is substituted and deleted. As a result, the lower inclusive system equation is converted into the upper integrated system equation.

【0039】この処理手続きを図10に従ってさらに詳
細に説明する。 [処理1]結合行列J内の観測行列の行に対応した対角
行列から単位行列を減算して、結合出力状態量を消去す
る。すなわち、要素[E(K+*,L+*)]から1を
減算し、これをE(K+*,L+*)と置換する。これ
は次のように表される。
This processing procedure will be described in more detail with reference to FIG. [Process 1] The unit matrix is subtracted from the diagonal matrix corresponding to the row of the observation matrix in the coupling matrix J to eliminate the coupling output state quantity. That is, 1 is subtracted from the element [E (K ++, L ++)], and this is replaced with E (K ++, L ++). This is expressed as:

【数7】[E(K+*,L+*)]←[E(K+*,L
+*)]−[I] なお、*は任意の加算行(列)を示す。 [処理2]結合行列JのL+1列を掃き出す。L+x列
を掃き出すものとして、この掃き出し法を一般的に説明
すると、まず、対角要素E[K+x,L+x]を単位行
列化しておく。E[K+x,L+x]=−1の場合は、
この処理を行う必要がない。次に、次式によって、L+
x列の掃き出しを行う。
[Equation 7] [E (K ++, L ++)] ← [E (K ++, L
+ *)]-[I] Note that * indicates an arbitrary addition row (column). [Processing 2] Sweep out the L + 1 column of the coupling matrix J. This sweeping method will be generally described as sweeping out L + x columns. First, the diagonal elements E [K + x, L + x] are unitized. When E [K + x, L + x] =-1,
There is no need to perform this process. Next, according to the following equation, L +
Sweep out x columns.

【数8】E(i,j)=E(i,j)+E(K+x,
j)*E(i,L+x) ここで、i=1〜N,j=1〜Mまで行うが、i=K+
x行,E(K+i,L+x)行は除く。 [処理3]結合行列JのL+2列の掃き出しを行うに先
立って、L+2列対角要素の単位行列化を行う。 [処理4,5]結合行列JのL+2列,L+3列の掃き
出しを、順次、前記処理方法に従って行う。 [処理6]次式により、結合行列J内の対角行列から単
位行列を加算して、結合行列Jの対角要素を消去する。
## EQU00008 ## E (i, j) = E (i, j) + E (K + x,
j) * E (i, L + x) Here, i = 1 to N, j = 1 to M, but i = K +
The x line and the E (K + i, L + x) line are excluded. [Processing 3] Prior to sweeping out the L + 2 column of the coupling matrix J, a unit matrix of diagonal elements of the L + 2 column is performed. [Processing 4, 5] Sweeping out the L + 2 and L + 3 columns of the coupling matrix J is sequentially performed according to the above-described processing method. [Process 6] The unit matrix is added from the diagonal matrix in the connection matrix J by the following equation to eliminate the diagonal elements of the connection matrix J.

【数9】[E(K+*,L+*)]←[E(K+*,L
+*)]+[I]
[Equation 9] [E (K ++, L ++)] ← [E (K ++, L
+ *)] + [I]

【0040】ステップS5−1では、ディスプレイ画面
上に登録の指示がでたか否かが判断され、登録指示が出
ていれば次のステップS5−2に進み、出ていなければ
ステップS6−1に移項する。
In step S5-1, it is determined whether or not a registration instruction is given on the display screen. If the registration instruction is issued, the process proceeds to the next step S5-2. If not, the process proceeds to step S6-1. Transfer.

【0041】ステップS5−2では、登録手段23によ
り、完成した製品モデルが完成品モデルのファイルに登
録される。
In step S5-2, the registration means 23 registers the completed product model in the file of the completed product model.

【0042】ステップS6−1では、ディスプレイ画面
上に終了指示がでたか否かが判断され、終了指示が出て
いれば次のステップS6−2に進み、出ていなければス
テップS1−2に戻って以上のステップが繰り返され
る。
In step S6-1, it is determined whether or not an end instruction is given on the display screen. If the end instruction is issued, the process proceeds to the next step S6-2. If not, the process returns to step S1-2. The above steps are repeated.

【0043】ステップS6−1では、プログラムが終了
される。
In step S6-1, the program ends.

【0044】以上の手順で完成した上位要素モデルは、
図5に示すように、要素系(要素行列)と観測系(観測
行列)で構成される。要素系は、次の上位要素モデルに
組み込まれる。観測系は上位統合で隠蔽されたシステム
内部の状態量を観測するオブザーバとなる。すなわち、
この観測系を用いて、負荷トルクT1が変化したときの
電流Iや電圧Vの変化、あるいは電流Iが変化したとき
の負荷トルクT1の変化等の性能,特性を算出すること
ができる。また、製品モデルを構成する電源の部品モデ
ルM1、モータの部品モデルM2、負荷の部品モデルM3
のうち、例えばモータの部品モデルM1が新しいモデル
1′に変更された場合には、そのモデルM1′を用いて
前述の手順と同様にして製品モデルを作成するこができ
る。
The upper element model completed by the above procedure is
As shown in FIG. 5, it is composed of an element system (element matrix) and an observation system (observation matrix). The element system is incorporated into the next higher element model. The observation system is an observer that observes the state quantity inside the system hidden by the upper integration. That is,
Using this observation system, the performance of the changes in the load torque T 1 of the time variation of the current I and voltage V when the load torque T 1 is changed, or when the current I is changed, it is possible to calculate the characteristics. In addition, a power supply component model M 1 , a motor component model M 2 , and a load component model M 3 that make up the product model.
Among them, for example, when the motor component model M 1 is changed to a new model M 1 ′, the product model can be created using the model M 1 ′ in the same manner as the above-mentioned procedure.

【0045】なお、最上位階層は、上位統合システム方
程式の過渡列をステップ4−1と同様な方法で零行列化
することによって得られる。この最上位階層の具体的処
理手順の具体例を図11に示すが、その手順は、下位包
含システム方程式から上位統合システム方程式への変換
と同じであるので、説明を省略する。
The uppermost hierarchy is obtained by zeroizing the transient sequence of the upper integrated system equation in the same manner as in step 4-1. FIG. 11 shows a specific example of the specific processing procedure of the uppermost hierarchy, but the procedure is the same as the conversion from the lower-level inclusive system equation to the higher-level integrated system equation, and therefore the description thereof is omitted.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、部品単位のモデルから上位統合した製品のモ
デルを表すシステム方程式が自動作成できるので、個々
の部品をシステム要素としてモデリングすることによ
り、システムの要求構成に併せてアッセンブリされ、部
品単位のモデルからシステムとして性能,特性を表す製
品全体のプログラム作成の自動化が可能となる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, a system equation representing a model of a product integrated in a higher order can be automatically created from a model of each component, so that each component is modeled as a system element. As a result, the system is assembled in accordance with the required configuration, and it is possible to automate the program creation of the entire product that shows the performance and characteristics of the system from the model of each component.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 エネルギモデルを示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an energy model.

【図2】 ブラックボックス内の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration inside a black box.

【図3】 本発明のモデル作成装置のハードウェア構成
を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a hardware configuration of a model creating device of the present invention.

【図4】 本発明のモデル作成装置のブロック図であ
る。
FIG. 4 is a block diagram of a model creating device of the present invention.

【図5】 要素モデルの上位統合を示す制御回路図であ
る。
FIG. 5 is a control circuit diagram showing upper integration of element models.

【図6】 システム要素方程式の一般式を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing a general expression of a system element equation.

【図7】 本発明のモデル作成装置の動作を示すフロー
チャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the model creating device of the present invention.

【図8】 本発明のモデル作成装置による要素モデルの
統合の処理手順を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a processing procedure of integrating element models by the model creating apparatus of the present invention.

【図9】 本発明のモデル作成装置による接続行列の処
理手順を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a processing procedure of a connection matrix by the model creating device of the present invention.

【図10】 本発明のモデル作成装置による結合行列の
処理手順を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a procedure of processing a connection matrix by the model creating device of the present invention.

【図11】 本発明のモデル作成装置による最上位階層
の処理手順を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a processing procedure of the highest hierarchy by the model creating apparatus of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…CPU、2…表示装置、4…マウス、11…アイコ
ンファイル、12…要素モデルファイル、13…作業フ
ァイル、14…製品モデルファイル、15…表示手段、
16…モデル抽出手段、17…接続データ作手段、18
…個別マトリクス作成手段、19…接続行列作成手段、
20…システム方程式作成手段、21…行列式の整理手
段、22…掃き出し手段。
1 ... CPU, 2 ... Display device, 4 ... Mouse, 11 ... Icon file, 12 ... Element model file, 13 ... Work file, 14 ... Product model file, 15 ... Display means,
16 ... Model extracting means, 17 ... Connection data creating means, 18
... Individual matrix creating means, 19 ... Connection matrix creating means,
20 ... System equation creating means, 21 ... Determinant organizing means, 22 ... Sweeping means

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 実体に加わるエネルギのポテンシャル成
分を状態量として表した位差量と、フロー成分を状態量
として表した流動量を入出力状態量の対とし、これらの
状態量が加わる実体の内部特性のパラメータを、行が出
力状態ベクトル、列が入力状態ベクトルとなる内部マト
リクス要素に配置し、前記位差量と流動量に対応した内
部マトリクスを構成するシステム方程式を部品モデルの
システム要素とし、 個々のシステム要素間に、入力状態ベクトルとそれに対
応する出力状態ベクトルとの関係を表す接続データを作
成し、この接続データを介して個々のシステム要素を組
合わせて統合することにより内部に隠蔽される出力状態
ベクトルに対応した入力状態ベクトルの行を、対応した
要素マトリクスの列に代入消去し、 このマトリクスを上位に統合されたシステム要素の内部
マトリクスとしたことを特徴とするモデル作成装置。
1. A pair of an input / output state quantity, which is a difference quantity representing a potential component of energy added to the entity as a state quantity, and a flow quantity representing a flow component as a state quantity, are paired with an entity to which these state quantities are added. The parameters of the internal characteristics are arranged in the internal matrix elements whose rows are the output state vectors and whose columns are the input state vectors, and the system equations that form the internal matrix corresponding to the above-mentioned difference amount and flow amount are used as the system elements of the component model. , Creates connection data between each system element that represents the relationship between the input state vector and the corresponding output state vector, and hides inside by combining and integrating the individual system elements via this connection data. The row of the input state vector corresponding to the output state vector is erased by substituting it into the column of the corresponding element matrix, Model generating apparatus being characterized in that the inner matrix of the integrated system element position.
【請求項2】 要素モデルファイルにファイルされた部
品モデルを表示する表示手段と、 該表示手段により表示された部品モデルを製品の部品構
成に合わせて選択指示するとともに、部品モデル間の接
続状態を指示するモデル選択手段と、 該選択手段により選択指示された部品モデルを前記要素
モデルファイルから読み出すモデル抽出手段と、 前記モデル選択手段による接続指示に応じて、組み合わ
される個々のシステム要素の出力状態量と入力状態量の
それぞれの位差量部分と流動量部分を検索し、位差量部
分同士と流動量部分同士を接続する接続データを作成す
る接続データ作成手段と、 前記要素モデルファイルから読み出された部品モデルの
個別の要素行列を対角に配置し、互いに独立した特性行
列マトリクスを作成する個別マトリクス作成手段と、 前記特性行列マトリクスの入出力状態量と接続データを
もとに、ベクトル間の演算と接続関係を表す接続行列を
作成する接続行列作成手段と、 各システム要素の出力状態量を合わせて作成した合成出
力状態ベクトルと、入力状態量を合わせてまとめた合成
入力状態ベクトルと、これに合わせて並び替えをした接
続行列とからなり、合成入力状態ベクトルを接続行列に
乗算し、それを固有特性行列に乗算した値が合成出力状
態ベクトルとなる接続行列システム方程式を作成するシ
ステム方程式作成手段と、 接続行列内の分岐,加算点の整理を行い、単位行列化し
て消去する行列式の整理手段と、 統合によって内部に隠蔽される出力状態ベクトルに対応
した入力状態ベクトルの要素を対応した要素マトリクス
の列から代入消去する掃き出し手段とを備えたことを特
徴とするモデル作成装置。
2. Display means for displaying a part model stored in an element model file, selecting and instructing the part model displayed by the display means in accordance with a part structure of a product, and displaying a connection state between the part models. Model selection means for instructing, model extraction means for reading out the part model selected and instructed by the selection means from the element model file, and output state quantities of individual system elements to be combined in accordance with the connection instruction by the model selection means And a connection data creation means for creating a connection data for connecting the difference amount parts and the flow amount parts, and connecting data between the difference amount parts and the flow amount parts, and reading from the element model file. Matrix for arranging the individual element matrices of the specified component model diagonally and creating a characteristic matrix matrix independent of each other Interface creating means, a connection matrix creating means for creating a connection matrix representing the operation and connection relationship between the vectors based on the input / output state quantities of the characteristic matrix matrix and the connection data, and output state quantities of each system element It consists of a combined output state vector created together, a combined input state vector in which the input state quantities are combined, and a connection matrix rearranged in accordance with this, and the combined input state vector is multiplied by the connection matrix Of the eigencharacteristic matrix is a system equation creation means that creates a connection matrix system equation whose combined output state vector is Substitution of the elements of the input state vector corresponding to the output state vector concealed inside by the organizing means from the column of the corresponding element matrix That sweep modeling apparatus characterized by comprising a means.
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