使用 Mathematica 进行分析与设计

编程仿真控制

在 Mathematica 的交互笔记本环境中实现对 SystemModeler 仿真的完全控制。编程指定初始条件、参数值和输入信号函数。自动并行运行，对仿真的各个参数值集合进行扫描。

最优化与设计

利用 Mathematica 帮助规划三维机械系统的几何图形，制作基于方程的自定义组件原型等。模型一旦在 SystemModeler 中被组装，利用 Mathematica 找到最优模型参数。为手动探索、数值试验和调整，轻松创建自定义用户界面。

模型与方程分析

从 Mathematica 访问模型方程和属性，并利用它的符号数学函数对系统方程进行分析，如：求解析解，研究近似解或求最优参数值或特殊状态。自动执行平衡状态的约束或无约束搜寻。

控制系统设计

控制系统的全套功能已内置于 Mathematica，包括稳定性和频率分析，可视化和控制器设计。对于线性时不变系统 (LTI) ，自动将 SystemModeler 模型线性化为 Mathematica 标准的状态空间表示。使用数值模型线性化或保留已命名的参数以便进一步的符号分析。

Mathematica 的全方位支持

SystemModeler 模型方程和仿真结果可在 Mathematica 中以原式访问，并直接适用于 Mathematica 用于符号和数值数学的大量算法集合。Mathematica 非常适于模型分析，因为它拥有强大的统计和数据分析、图形、自动交互以及其他数千种功能。

模型校准

通过真实数据校准模型以便拟合自由参数。通过从 Mathematica 中运行 SystemModeler 仿真探索参数空间。利用 Mathematica 的最优化功能找到最佳拟合参数值，并编程把它们插回 SystemModeler 模型中。

灵敏度分析

仿真模型的同时获取关于指定参数的系统变量的灵敏度。灵敏带绘图是内置的。发现哪个系统变量对感兴趣的参数是最灵敏的，或哪个参数对系统行为具有最大的影响。

绘图与自定义可视化

直接从仿真结果绘制变量和灵敏带。SystemModeler 仿真结果以标准的插值函数格式直接可用，适用于任何 Mathematica 可视化函数。为运行仿真和可视化结果创建自定义图形、动画和自定义用户界面。

可计算数据

直接将 Modelica 模型文件和已保存的 SystemModeler 仿真结果导入 Mathematica。以由 Mathematica 直接支持的100多种格式之一导入和导出数据，包括 Modelica 标准库组件的输入数据格式。现实条件下的仿真模型通过编程访问 Wolfram|Alpha 在气象、地震、潮汐和数百个其他领域的大型的数据集合。以所有标准的图像和多媒体格式导出图形和动画。

笔记本环境

Mathematica 环境的设计宗旨是使探索和分析尽可能高效。在 Mathematica 笔记本中输入命令会自动创建你的工作记录，以便与同事共享或在进一步分析中重复利用和改进。在单个平台独立的可计算格式 (CDF) 中，笔记本与代码、数据、解释文本、绘图和图形以及互动元素相结合。