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| 20シム | |
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 六脚類の20シムモデル | |
| 開発者 | コントロールラボプロダクツBV [ 1 ] |
| 初回リリース | 1994 |
| 安定版リリース | 5.1.0 / 2024年1月12日 ( 2024-01-12 ) |
| 書かれた | C++とSmalltalk |
| オペレーティング·システム | ウィンドウズ[ 2 ] |
| ライセンス | 独自の |
| Webサイト | http://www.20sim.com/ |
20-simは、Controllab社が開発した、マルチドメイン動的システム用の商用モデリングおよびシミュレーションプログラムです。20-simでは、方程式、ブロック線図、ボンドグラフ、物理コンポーネントとしてモデルを入力できます。20-simは、複雑なマルチドメインシステムのモデリングや制御システムの開発に使用されます。[ 3 ] [ 4 ]
使用
20-simは、動的システムのモデリングに4つの手法（アイコニックダイアグラム、ブロックダイアグラム、ボンドグラフ、方程式）をサポートしています。これらの手法はすべて、1つのモデルで使用できます。このパッケージはボンドグラフモデリングを高度にサポートしており、使いやすさを維持しながら汎用性も備えています。[ 5 ]
物理システムのモデリングのために、このパッケージは電気システム、機械システム、油圧システム、熱システム用のライブラリを提供しています。ブロック線図については、Simulinkのライブラリと同等のライブラリが提供されています。このソフトウェアの特徴の一つは、微分方程式を用いてモデルを作成し、ブロック線図要素または物理コンポーネントとしてパッケージ化するオプションです。
20-simモデルは、最先端の数値積分手法を用いてシミュレーションできます。チェックと処理の後、モデルは直接マシンコードに変換され、高速シミュレーションを実現します。Simulinkとは異なり、20-simではシミュレーション結果は「シミュレータ」と呼ばれる別のウィンドウに表示されます。シミュレータは多機能で、プロットは時間および周波数ベースのプロットとして水平方向と垂直方向に表示でき、3Dアニメーションも表示できます。
20-simは自己完結型です。つまり、追加のソフトウェアは不要で、すべてのツールボックスが含まれています。ツールボックスは、モデル構築、時間領域解析、周波数領域解析、コントローラ設計に使用できます。スクリプト機能を有効にするには、Matlab、GNU Octave、またはPythonのいずれかをインストールする必要があります。Pythonは、20-simインストーラーにオプション機能として含まれています。
レビュー
20-simは、ボンドグラフモデリングの拡張サポートにより、ボンドグラフコミュニティから高い評価を得ています。Borutzky氏によると、[ 6 ]「特にボンドグラフをサポートする、完全に統合された（マルチフォーマリズム）モデリングおよびシミュレーション環境として分類できるのは、20-sim、MS1、そしてSymbolsだけです」。
Roddeck [ 7 ]は、 Simulink、Labview 、20-simといった複数のモデリング・シミュレーションツールを比較しています。RoddeckはSimulinkの市場リーダーシップを認めつつも、20-simの利点として、ボンドグラフを直接入力できること、そしてFFT解析と3Dメカニカルモデリングのための組み込みツールが利用できることを挙げています。これらの機能はどちらもSimulinkには存在しません。
J. Ledin著『シミュレーション工学』[ 8 ]は、動的システムのモデリングとシミュレーションに関する実践的なガイドラインを示しており、そのうちの1章はシミュレーションツールについて論じている。Ledinによれば、「20-simは、SimulinkやVisSimといった他のシミュレーションツールとは異なり、動的システムのモデリングにアイコン図、ブロック線図、ボンドグラフ、方程式という4つの手法をサポートしている。これにより、例えば、オペアンプやコンデンサなどのコンポーネントを標準的なシンボルで表現し、電気回路シミュレーションを構築することができる」という。Ledinによれば、20-simの弱点は分散シミュレーション機能が欠けていることだという。
アドオン製品
20-simは20-sim 4Cと緊密に統合されています。20-simのモデルはCコードとして20-sim 4Cにエクスポートでき、ハードウェアへの展開に使用できます。典型的な用途としては、組み込みソフトウェア用のコントローラの開発や、ハードウェア・イン・ザ・ループ・シミュレータで使用するための「仮想プラント」の作成などが挙げられます。[ 9 ] 20-simはスクリプトによる制御が可能で、タスクの自動化やシナリオ構築が可能です。スクリプトはMatlab、GNU Octave 、Python（バージョン4.6以降） でサポートされています。
20-simはスクリプト機能に加え、 Matlab、GNU Octave、Simulinkと緊密に連携し、様々なレベルでデータのインポートとエクスポートが可能です。20-simモデルをMファイルまたはS関数としてエクスポートすることが最も顕著な例です。
歴史
20-simは、トゥエンテ大学の制御研究所で開発されたシミュレーションソフトウェアパッケージTUTSIM [ 10 ]の再開発です。TUTSIMは70年代後半に売却されましたが、モデリングとシミュレーションの研究は研究所で継続されました。Jan BroeninkのPh.Dプロジェクトの一部として、新しいプログラムが開発されました。このプログラムは、グラフィカルユーザーインターフェイスを備えており、ボンドグラフによるモデルの作成を可能にしました。このモデリングおよびシミュレーションパッケージのプロトタイプ名はCAMASでした。CAMASはすべてボンドグラフを中心に構築されていましたが、オブジェクト指向モデリング手法とアイコンダイアグラムによるモデリングを調査するために、MAXと呼ばれる新しいプロトタイプパッケージが開発されました。徹底的なテストの後、1995年8月にソフトウェアのバージョン1.0が20-sim（Twente Sim）という商標で商業的にリリースされました。商標名は、パッケージの発祥（トゥエンテ大学）とそれが作られた地域（トゥエンテ）を指しています。パッケージのさらなる開発と配布を行うために、 Controllab Products社が設立されました。
リリース履歴
- 1995年: 20-sim 1.0 (ソフトウェアの最初の商用リリース)
- 1997年: 20-sim 2.0 (Cコード生成)
- 1999: 20-sim 3.0 (新しいGUI)
- 2000: 20-sim 3.1 (アイコニック ダイアグラム)
- 2002年: 20-sim 3.2 (ウィザーズ)
- 2002: 20-sim 3.3 (周波数領域)
- 2005: 20-sim 3.6 (3D メカニクス ツールボックス)
- 2008: 20-sim 4.0 (新しいGUI)
- 2011: 20-sim 4.2 (動的エラー予算)
- 2013: 20-sim 4.4 (スクリプト)
- 2014年: 20-sim 4.5 (大型モデル)
- 2015: 20-sim 4.6 (FMI/FMU サポート、Python スクリプト)
参照
参考文献
- ^コントロールラボプロダクツBV
- ^ 20 SIM 要件
- ^ Duindam, V.; Macchelli, A.; Stramigioli, S.; Bruyninckx, H. (2011).複雑物理システムのモデリングと制御. Springer. ISBN 978-3-642-03195-3。
- ^ Broenink, JF (1999). 「階層的ボンドグラフ/ブロックダイアグラムモデルのための20-simソフトウェア」 .シミュレーション実践と理論. 7 ( 5–6 ): 481–492 . doi : 10.1016/s0928-4869(99)00018-x . ISSN 0928-4869 .
- ^ Delgado, M. (1999). 「MATLABと20-simを用いたフラッシュセパレーターのシミュレーション」.シミュレーション実践と理論. 7 ( 5–6 ): 515–530 . doi : 10.1016/s0928-4869(99)00016-6 .
- ^ Borutzky, W. (2011).エンジニアリングシステムのボンドグラフモデリング. Springer. ISBN 978-1-4419-9367-0。
- ^ロデック、ヴェルナー (2013). Bondgraphen のモデル構築。スプリンガー。134 ～ 140ページ 。ISBN 978-3-8348-1747-1。
- ^ Ledin, Jim (2001).シミュレーションエンジニアリング：より優れた組み込みシステムを迅速に構築する. CMP Books. pp. 241– 283. ISBN 1-57820-080-6。
- ^ ODIM発射・回収システムシミュレーター（PDF）（レポート）ノルウェー、2013年2月25日。
- ^ Beukeboom, JJAJ; Van Dixhoorn, JJ; Meerman, JW (1985). 「TUTSIMを用いたパーソナルコンピュータ上での混合ボンドグラフとブロックダイアグラムのシミュレーション」(PDF) . Journal of the Franklin Institute . 319 (1): 257– 267. doi : 10.1016/0016-0032(85)90079-1 . 2013年11月7日閲覧。
外部リンク
