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CADES - Grenoble INP - G2Elab

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CADES

CADES est une suite logicielle, basée sur l'utilisation de composants logiciels pour le design et l'optimisation de systèmes multi-physiques.

Principe général

Le problème étudié est synthétisé dans un modèle descriptif intégrant les phénomènes physiques mais également des paramètres de domaines connexes (notamment économiques).
Le modèle est ensuite interprété par une fabrique de composants logiciels qui produit le composant logiciel correspondant, appelé composant ICAr.
Les logiciels de services de la suite CADES permettent ensuite d'exploiter le composant.
 

Description

Le composant Icar


Un composant ICAr (Interfaces for Component Architecture ) possède les caractéristiques suivantes :
  • Sachant se déployer de façon normalisée, autonome et exécutable (Architecture composant)
  • Modèle boite noire (le détail du modèle est masqué aux utilisateurs)
  • Accessible par des interfaces définissants des services (SOA : Architecture Orientée Services)
  • Combinable à d'autres composants ICAr
  • Pluggable dans différents environnements (Excel, Matlab, Portunus, AMESim, iSight, Got, ...)

La fabrique de composant : le Component Generator


Les équations algébriques du modèle sont définies à partir du modèle physique dans le langage de description de modèles : SML (System Modeling Language).
L'ordre des équations est défini implicitement, nul besoin de les ordonnancer avant la génération.
Des parties algorithmiques du modèles peuvent également être définies (boucles, conditions, ...)
Il est possible d'importer des modèles externes (programmés en C ou Java, ou empaquetés dans des composants Icar), assurant ainsi flexibilité et réutilisabilité.

Component Generator

Les fonctions principales de cette fabrique sont :
  • Analyser la syntaxe du modèle
  • Programmer les équations dans un langage exécutable (Java ou C)
  • Dériver les équations symboliquement ou par différentiation automatique de code permettant de calculer le Jacobien du modèle.
  • Empaqueter le modèle de calcul dans un composant ICAr.
Un modeleur 2D permet également de définir une géométrie paramétrée du dispositif étudié. Cette visualisation devient alors un service supplémentaire au service de calcul, disponible dans le composant ICAr.

Modeleur 2D


Utilisation des composants : les unités de service


La suite logicielle CADES offre différents modules de services exploitant les composants ICAr. Des modules de calculs, de simulation dynamique, et d'optimisation.

Le Component Calculator

Le module de calcul "Component Calculator" permet de définir les valeurs des paramètres du modèle et d'afficher les paramètres calculés par le modèle. Il permet également de tracer des paramètres en fonction d'autres.
Un module d'analyse de sensibilité exploitant le Jacobien du modèle est également disponible.
Component Calculator

Le Component Optimizer et l'Optimizer Post-Processor

Les composants ICAr ont été conçus pour faire de l'optimisation paramétrique performante sur les modèle d'ingénierie soumis à de nombreuses contraintes. C'est dans ce but qu'a été générée l'information de sensibilité du modèle (Jacobien) lors de la façonnage du composant ICAr. Ainsi des algorithmes performants tels que ceux de type Quasi-Newton (SQP principalement).
Pour traiter des problèmes d'optimisation à minima locaux, des algorithmes génétiques sont utilisés. Des stratégies croisant ces deux types d'algorithmes peuvent également être mis en place.
Concernant l'optimisation multi-objectifs, des algorithmes génétiques de type NSGA II sont également disponibles.

Component Post-Processor

Téléchargement

CADES est téléchargeable sur le site de la société Vesta-System : www.cades-solutions.com

Références

  • B. Delinchant, L. Estrabaud, L. Gerbaud, F. Wurtz “Outils pour la conception et l’optimisation multicritère” (51 pages), chapitre V du livre collectif “conception systémique pour la conversion d’énergie électrique,” sous la direction de X. Roboam” pp 201-251, ed. Lavoisier-Hermes Science publication (oct. 2012)
  • B. Delinchant, D. Duret, L. Estrabaut, L. Gerbaud, H. Nguyen Huu, B. Du Peloux, H.L. Rakotoarison, F. Verdiere, F. Wurtz, "An optimizer using the software component paradigm for the optimization of engineering systems", COMPEL: The International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering; Vol 26, Issue: 2, pp 368 - 379, 2007
  • B. Delinchant, F. Wurtz, D. Magot, L. Gerbaud "A component-based framework for the composition of simulation software modeling electrical systems", Journal of Simulation, Society for Modeling and Simulation International, Special Issue: Component-Based Modeling and Simulation. Jul 2004; vol. 80: pp 347 - 356.

Accès vers la communauté dimocode

On pourra se reporter vers la communauté des développeurs pour avoir une vision des derniers développements et des ressources disponibles en ligne: www.dimocode.fr/packkm/fe294e7a-43ea-496e-8b9d-6516c1d72e77/mes-communautes/17b593e2-892a-4579-be9d-f897e9309853

 
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