Nesne-yönelimli modelleme yönteminin openmodelıca kullanılarak mekatronik sistemler için uygulanması – vaka incelemeleri

Abstract

Mekatronik mühendislik sistemlerinin benzetimi araştırmacılar için zorlu bir konudur. Benzetim modelleri için birçok alternatif yaklaşım olmasına karşın, Mekatronik sistemlerin karmaşık, çok disiplinli ve tümleşik yapısı göz önüne alındığında, nesne yönelimli modelleme yöntemleri kullanılarak sistem düzeyinde modelleme ve benzetim yapılması sistem gereksinimlerini ve sistem düzeyinde entegrasyonu anlamak açısından faydalı olacaktır. Bu çalışmada, nesne yönelimli bir modelleme dili olan Modelica kullanılarak farklı mekatronik sistemler üzerinde çeşitli vaka incelemeleri yapılmıştır. Mekanik, elektronik ve bilişim altsistemleri öncelikle girdi/çıktı ve işlem yapısına göre incelenmiş ve daha sonra bu altsistemler OpenModelica programı kullanılarak benzetim için modellenmiştir. Alt sistemlerin tümleştirmesi OpenModelica kullanılarak gerçekleştirilmiş ve ana sistemlerin benzetimi yapılmıştır. Bu vaka incelemelerine dayanarak, OpenModelica platformunun mekatronik sistem modelleme ve benzetiminde kısıtlamalar barındırmasına karşın, Modelica dilinin, bir modelleme dili olarak kolaylık sağlayan ve yararlı bir araç olabileceği anlaşılmıştır.

Simulation of mechatronics engineering systems is a challenging topic for researchers. Although there are many alternative approaches for simulation models, considering the complex, multidisciplinary and integrated structure of Mechatronic systems, system-level modelling and simulation using object-oriented methods would be useful to understand system requirements and system level integration. In this study, using the object-oriented modelling language Modelica, several case studies are performed using different Mechatronic systems. The mechanical, electrical and information subsystems are examined with respect to input/output and process structure, and then these subsystems are modelled for simulation using the OpenModelica program. Integration of subsystems is realized using OpenModelica, and the simulation of the main systems is performed. Based on these case studies, although OpenModelica platform have some limitations to implement on mechatronic system modelling and simulation, it is understood that Modelica language may be a convenient and useful tool as a modelling language.