커넥터(Connectors)¶

컴포넌트 지향 모델링(Component-Oriented Modeling)¶

몇 가지 예를 살펴보기 전에 모델리카의 connector 가 무엇인지, 왜 사용하는지 알아보고 공식으로 표현 하는 것에 대한 수학적 기반을 이해하기 위한 약간의 배경 지식을 살펴 보겠습니다.우선, 먼저 아래와 같은 전반적인 사항을 이해 해야 합니다.

앞에서는 동작을 모델링하는 방법에 대해 주로 이야기했으며 지금까지 본 것은 주로 텍스트 방정식으로 구성된 모델 이였습니다.그러나 이제 부터는 재사용 가능한 구성 요소 모델을 만드는 방법에 대해서 살펴 보겠습니다. 이를 통해서, 저항을 모델링할 때마다 옴의 법칙을 작성하는 대신 저항 구성 요소 모델의 인스턴스를 시스템에 추가하는 형태로 구성할 수 있습니다.

지금까지 보여드린 모델은 모두 하나로 구성된 모델이었으며, 전체 시스템의 모든 동작은 단일 모델에 구현되었으며 텍스트 방정식으로 표시되었습니다. 그러나 이 접근 방식은 확장성이 좋지 않습니다. 우리가 정말로 원하는 것은, 재사용 가능한 구성 요소 모델을 만들 수 있는 기능입니다.

그러나 이러한 구성 요소를 만드는 방법에 대해 자세히 알아보기 전에 먼저 구성 요소를 연결하는 방법에 대해 논의해야 합니다.이 책의 나머지 부분에서 구축할 구성 요소 모델 또한 여전히 model 정의로 표현되지만, 지금까지 본 모델과 다른 점은 connector 가 있다는 것입니다.

connector 는 한 모델이 다른 모델과 정보를 교환하는 방법입니다앞으로 살펴보겠지만 이렇게 정보를 교환할 수 있는 다양한 방법이 있으며, 이 장에서는 모델리카에서 커넥터를 표현하는 데 사용할 수 있는 다양한 의미를 논의 하는데 중점을 두겠습니다.

비인과적 커넥터(Acausal Connections)¶

커넥터 의미론의 특정 영역을 이해하려면, 물리적 시스템의 비인과적 공식에 대해 조금 더 이해해야 합니다.물리적 모델링에 대한 비인과적 접근 방식은 두 가지 별개의 변수 영역을 가지고 있습니다.

논의할 변수의 첫 번째 영역은 "교차(across)" 변수(potential 또는 effort 변수라고도 함)입니다.구성 요소를 가로지르(across)고 있는 두 교차 변수의 차이는, 구성 요소가 반응하는 원인이 됩니다.곧 논의할 교차 변수의 일반적인 예제는 온도, 전압 및 압력이고, 이러한 요소 상호간에 발생한 차이는 일반적으로 시스템의 동적 동작을 초래합니다.

논의할 변수의 두 번째 영역은 "통과(through)" 변수(flow _흐름 변수라고도 함)입니다. 흐름 변수는 일반적으로 질량, 운동량, 에너지, 등 과 같은 보존된 "양"의 흐름을 나타냅니다. 이러한 흐름은 일반적으로 구성 요소 모델 전체의 변수 간 일부 차이에서 발생하는 결과입니다.예를 들어, 저항을 통해 흐르는 전류는 저항의 두 측면에 걸친 전압 차이에 대한 응답입니다.앞으로 나올 많은 예제에서 볼 수 있듯이 통과 변수 와 교차 변수 사이에는 다양한 유형의 관계가 있습니다(옴의 법칙은 많은 것 중 하나일 뿐입니다).

다음 섹션에서는 여러 기본 엔지니어링 도메인에 대한 통과 및 교차 변수를 정의합니다.