Resumen

Los lenguajes basados en ecuaciones se han convertido en una herramienta predominante para el modelado y la simulación de sistemas físicos. Su estilo declarativo permite el diseńo de modelos autocontenidos que son liberados a partir de aspectos computacionales específicos del sistema. Los sistemas de estructura variable forman un término colectivo para modelos donde las ecuaciones cambian durante el tiempo de simulación. Esta clase de modelos no se soporta generalmente en marcos de modelado y simulación. Los lenguajes actuales carecen de la expresividad requerida y las nuevas limitaciones son impuestas por aspectos técnicos del marco de simulación correspondiente. 

En esta investigación se explora el modelado de sistemas de estructura variable para lenguajes basados en ecuaciones en cualquier caso. Para ello, se diseńó un nuevo lenguaje de modelado basado en la aplicación Modelica. Por medio de la generalización de los constructos del lenguaje prevalente, el nuevo es más simple y expresivo a la vez. De esta manera, se pueden describir casi todos los cambios estructurales arbitrarios en el conjunto de ecuaciones.

Un ambiente de simulación correspondiente soporta el nuevo lenguaje e incorpora métodos nuevos y dinámicos para la reducción del índice de sistemas de ecuaciones algebraicas diferenciales. Modelos de cuatro sistemas de distintos dominios ejemplifican el uso del lenguaje y demuestran el carácter robusto de la metodología de modelado propuesta.

• Materias:Modelos matemáticos Procesos industriales Simulación por computador
• Subjects:Mathematical models Industrial processes Computerized simulation
• Palabras claves:Simulación, Modelado, Estrategias de simulación y modelado, Lenguajes basados en ecuaciones, Modelado matemático, Simulación numérica, Modelica, Sol, Modelado orientado a objetos
• Keywords:industrial processes, simulation, modeling, modeling and simulation strategies, equation-based languages, mathematical modeling, numerical simulation, Modelica, Sol, object-oriented modeling