如何避免Modelica中的过度确定系统？

我目前正在OpenModelica中基于Modelica.Fluid.Pipes.StaticPipe创建一个管道。我创建的模型非常相似，但我尝试实现特征方法

当我检查模型时，它计算了38个方程和10个变量，因此系统是超定的。据我所知，我需要我编写的每一个等式，因此我认为变量和常量的声明是错误的

我通常是这样声明变量和常量的：

定义我希望用户更改的内容时（在OpenModelica的GUI中），我使用

参数

，例如

参数SIunits.Length=1

定义我不希望用户更改的内容时，我使用

最终参数

，例如

最终参数SIunits.Area crossArea=Modelica.Constants.pi*diameter*diameter/4

当声明我需要在

方程中使用的东西时

我只使用正确的类型，例如

实f“Darcy Weisbach摩擦系数”。我通常有单独的函数，这些函数稍后存储在
方程中的这些变量中

当声明在

方程中使用的数组时

我使用

最终参数

，例如

最终参数实f_数组[j_长度，I_长度]

在方程中，当在数组中存储变量时，我这样做：

f_数组[j，I]=函数。摩擦力（v=v，D=直径，rho=rho，mu=mu，eps=粗糙度）

下面是我的代码的简化片段。为了便于阅读，我省略了一些声明

    model pipe_MSL
       outer Modelica.Fluid.System system;
       extends Modelica.Fluid.Interfaces.PartialTwoPort;

       // Geometry
       parameter SI.Length length=1 "Length";
       final parameter SI.Area crossArea=Modelica.Constants.pi*diameter*diameter/4;

       // Initialization
       final parameter Medium.AbsolutePressure p_a_start=system.p_start;

       // Method of Characteristics declarations
       Real f "Darcy-Weisbach friction factor";
       Real B "Impedance from MOC";
       Real R "Resistance from MOC";
       final parameter Real dx = length/3
       final parameter Integer N = integer(length/dx)
       final parameter Real dt = dx/a "Time step";
       Real v "Water velocity";

       // Local array storage declarations.
       final parameter Real B_array[T,N];
    
    initial equation
       //Initial condition
       B_array[1,:] = {Functions.B_Impedance(a=a, A=crossArea, g=system.g)*k for k in 1:N};

    equation
       for j in 1:T loop
          //Left boundary condition
          Cm_array[j+1,1] = OpenWPL.Functions.C_minus(Hb=H_array[j,2], B=Bm_array[j,1], Qb=Q_array[j,2]);

          for i in 1:(N-1) loop
             B_array[j,i] = Functions.B_Impedance(a=a, A=crossArea, g=system.g) + R_array[j,i]*abs(Q_array[j,i-1]);;
          end for; 
       end for;
    end pipe_MSL;

我的问题是：

我是否正确使用了

参数/final参数/Real

和其他声明？我已经一遍又一遍地阅读了迈克尔·蒂勒关于变量的指南，但我不知道我是否正确使用了它们

关于如何使系统不过度确定，有什么具体的提示吗

当模拟时（即使系统是过度确定的），我得到了错误

内部错误Cm_数组[2,1]=OpenWPL.Functions.C_减号（H_数组[1,2]，Bm_数组[1,1]，Q_数组[1,2]）的大小为1，但变量为0（）

。你知道怎么解决这个问题吗

---

如果需要，我可以发布代码的完整版本。提前感谢。

您没有正确使用参数，还有一个错误：

• 您可以使用

  fixed=false

  为参数建立初始方程，但是

  B_array

  似乎不是一个参数，因为它有一个正常的方程。因此，删除

  B_数组前面的参数

• 而

  B_数组

  的初始方程将不起作用（见下文）；删除它以开始
• 或者，您必须编写

  B_数组（每个固定=false）

  ，并确保

  B_数组的所有元素都有初始方程，而不仅仅是一行

• 您有一些变量（目前）未被使用—只需删除它们的声明：

  f、B、R、v

  （除非您没有给出方程式）

初始方程仅用于确定状态（有时是参数）；其思想是变量必须满足正规方程和初始方程。因此，有一个看起来像正常方程的初始方程是行不通的

新增：如果目标是编写自己的时间离散方程组，而不使用Modelica求解微分方程，我看到两种可能性：

• 将其转换为函数中的传统算法，这样您就有了

  参数Real B_array[T，N]=MyDiscredition（…）和函数MyDiscredition中的所有内容

• 或者把一切都当作方程式<代码>主模型中的实B_数组[T，N]

工具应该能够看到方程是参数化的，并且只需求解一次

在这两种情况下，您都必须非常小心索引：

• 上面是

  i in 1:（N-1）

  但是使用

  Q_数组[j，i-1]

• 初始条件适用于

  B_数组[1，：]

  ，但

  B_数组[1，：]

  也有正常方程

---

那么初始方程应该是

B_数组[：，1]

的，而不是

i在2:N

中的循环，因为这确保了所有元素都有一个方程？还是更微妙？

在我看来，你是在把变量和参数混合在一起。参数在整个模拟过程中都是收缩的。因此，数组应声明为变量，即删除最终参数最后一个错误是因为参数只有初始方程，不应在正则方程中求解。Final用于不变的事物——变量、参数或常量。我建议对数组维度使用常量。用户还可以在GUI中更改变量和常量，如果您给他们一个对话框注释，您可以控制它们显示的位置。@AtiyahElsheikh谢谢。声明数组时删除最后一个参数解决了我的一系列问题。然而，当我试图从

最终参数Real dx=length/3

中删除

最终参数时（在整个模拟过程中都是常量），我得到的错误
维度必须是参数或常量表达式（N）。
在
Real fp_数组[T，N]中。您知道如何解决这个问题吗？@sjoelund.se在删除
最终参数后
上一个错误消失了，如您所述。我还声明了另一个边界条件（我在我的原始帖子中遗漏了），即
H_数组[j+1,1]=1internalerrorpipe.H_array[3,1]=1.0的大小为1，但是0个变量（）
）现在出现在这里。你也知道如何解决这个问题吗？谢谢你的回复@Jonas d_x是一个参数，所以您可以将它声明为一个参数