代入処理ではなく、方程式を書く

　一般的なプログラミング言語ではコードに記述するのは変数への値/計算式の結果の代入であり、右辺の内容を左辺の変数に代入する処理である．
　一方Modelica言語では、基本的に成り立たせたい代数方程式、微分方程式をコードに記述する．
　下記に例を示す．これは電気抵抗のポーネントのコード（記述内容は代数方程式のみ）．
	equation
	R_actual = R*(1 + alpha*(T_heatPort - T_ref));
	v = R_actual*i;
	LossPower = v*i;	
　方程式なので左辺が変数になっている必要はなく、下記のような記述も可能
　また、記述する方程式の順番も原則気にしなくて良い．
　これらにより、一般的なプログラミング言語に比べて、物理計算のコードを作成しやすい．
	equation
	R*(1 + alpha*(T_heatPort - T_ref)) = R_actual;
	R_actual*i = v;
	v*i = LossPower;	
　　
　なお、上で、”基本的に”方程式を書くと書いたが、プログラミング言語のように代入処理を記述すること、in/outが明示された関数を作成することも可能である．
　　

input/outputの組み換えが簡単

　前項と被るところがある話なのだが、因/果、input/outputを入れ替えた計算モデル作るのがプログラミング言語に比べて非常に簡単である．
　下に配管の計算モデル2つを示す．上側は両端の圧力をinputして流量をoutput、下側は上流の圧力と通過質量流量をinputして下流の圧力をoutputとするモデルである．
　見ての通り、接続する境界条件コンポーネントを変えるだけで、input/outputが逆のモデルを作れる．配管コンポーネント自体には何も手を加える必要が無い．
　

　　

「解く」処理を言語利用者は記述しない

　基本、言語を使って物理モデルのコンポーネントを使う人も、それらを使って何等かのシステムモデルを組む人も、解くための処理を書く場面がほぼ皆無となる．
　一般に、収束計算のための処理はModelica言語の仕様を満たす対応うツールが備えるようになっている．物理モデルと数値処理の可能な限りの分離が図られている．
　そのため、利用者は物理モデルを構築する事、それを使って設計活動を行うことにより注力出来る．
　　

使いまわしが効く：オブジェクト指向

　クラスの継承を書ける．
　これにより、多数のモデルで共通の変数、方程式を既定クラスに記述しておくという事ができる．
　下図に例を示す．
　ここでは、圧縮性流体のノズルの式が記述される流路抵抗のBaseクラスがあり、それを継承してinputが定義された２つの異なるコンポーネントを定義している．
　Baseのクラス内には必要な変数の定義と方程式だけが記述してあり、それらのうちどれをinputとするかは未定義としている．それを使い道ごとに継承する．
　左のクラスは流路面積を外部信号からinputし、通過質量流量が計算結果となる．一方で右のクラスは通過質量流量を外部信号から受け取り、必要な流路面積が算出される．左が設計での流量予測に、右が試験データから設計変数を逆解析するのに使うことを想定したもの．
　このように継承を使うと、in/outが異なるのに対して式を変形して全く別のルーチンを作ったり、外側に収束ループを入れて逆計算に対応させたりといった手間が不要になり、かつ、同じ方程式を使うことを担保できる．
　更に、この例では流量係数の与え方をBaseクラスでは定義せず、2つの継承後クラスでは固定値を与えている．この部分の与え方/計算式を継承後クラス毎に変える事で、計算式の一部が異なる複数の物理モデルをより少ない手間で作ることができる．例えば、一方はエルボの流量係数を算出する変数と式を与えてエルボモデルに、他方はオリフィスの流量係数の変数と式を与えてオリフィスモデルに派生させる、といったことができる．
　　
　*Modelica言語のみの特徴ではなく、オブジェクト指向言語全てに当てはまる特徴ではある．しかし、Baseクラスで等式だけ定義し、使い道に応じて継承クラスでin/outを定義するという実装の仕方は、方程式を書けるModelicaの特徴であり、一般プログラミング言語では実現できない．

　　

ものを接続するという処理を書ける

　コンポーネント(Modelicaの中ではmodelというclass)で定義された計算処理モジュール間を接続する処理を書く事が出来る．（これは、GUIベースでアイコンを線で繋いでモデル構築した場合、背後で自動で記述される）
　例として下図のような入熱を伴う配管流路のモデルを示す．
　　
　ソースコードは下記のようになる（annotationの中にはGUI上の表示の情報が書かれるだけのため省略している）．
　見ての通り、connect()文とその中に繋がれるべきconnectorインスタンスが書かれるだけのコード．
　例えば、volumeとpipeの間では圧力、質量流量、流体組成（質量割合）、比エンタルピが受け渡される（等式が成り立つ）が、それらを１つ１つ記述する必要は無い．両コンポーネントに接続用に共通のfluid port connectorが定義され、それらをconnect文で結ぶだけで情報を受け渡す事が出来る．
これにより、システムモデルを組んだソースコードが格段にシンプルで解り易い．
equation
  connect(volume1.ports[2], boundary1.ports[1]) annotation(...);
  connect(pipe.port_b, volume1.ports[1]) annotation(...);
  connect(volume.ports[2], pipe.port_a) annotation(...);
  connect(boundary.ports[1], volume.ports[1]) annotation(...);
  connect(ramp_heat.y, gain1.u) annotation(...);
  connect(gain1.y, replicator1.u) annotation(...);
  connect(replicator1.y, prescribedHeatFlow1.Q_flow) annotation(...);
  connect(prescribedHeatFlow1.port, pipe.heatPorts) annotation(...);
				
　　
　＊ただ、多くの非Modelicaの1DCAE/MBDツールでも実装されている機能ではあり、Modelica特有のものではない．

equation
  m1= m1_par;
  m2= m2_par;
  
  mu = Modelica.Constants.G*(m1 + m2);
  
  mag_r1 = (r1[1]^2 + r1[2]^2 + r1[3]^2)^(0.5);
  mag_r2 = (r2[1]^2 + r2[2]^2 + r2[3]^2)^(0.5);
  mag_r1_2 = (r1_2[1]^2 + r1_2[2]^2 + r1_2[3]^2)^(0.5);
  Alt= mag_r1_2 - rM1;
  v1Abs= (v1[1]^2 + v1[2]^2 + v1[3]^2 )^(0.5);
  v2Abs= (v2[1]^2 + v2[2]^2 + v2[3]^2 )^(0.5);
  v1_2Abs= (v1_2[1]^2 + v1_2[2]^2 + v1_2[3]^2 )^(0.5);
  a1Abs= (a1[1]^2 + a1[2]^2 + a1[3]^2 )^(0.5);
  a2Abs= (a2[1]^2 + a2[2]^2 + a2[3]^2 )^(0.5);
  a1_2Abs= (a1_2[1]^2 + a1_2[2]^2 + a1_2[3]^2 )^(0.5);
  //-----
  for i in 1:3 loop
    r1_2[i]= r2[i] - r1[i];
    v1_2[i]= v2[i] - v1[i];
    a1_2[i]= a2[i] - a1[i];
    
    der(r1[i]) = v1[i];
    der(r2[i]) = v2[i];
    der(v1[i]) = a1[i];
    der(v2[i]) = a2[i];
    
    Fg1[i]= Modelica.Constants.G*m1*m2/(mag_r1_2^3.0)*r1_2[i];
    Fg2[i]= Modelica.Constants.G*m1*m2/(mag_r1_2^3.0)*(-1.0)*r1_2[i];
    
    a1[i]= Fg1[i]/m1;
    a2[i]= Fg2[i]/m2;
    
  end for;
		

1. Modelica協会のライブラリリストページ
2. github Modelica 3rd party libraries

• OpenModelica：Industrial Products
• アドバンスソフト株式会社：OpenModelicaサポートサービスについて
• Cybernet：モデリング＆解析
• IDAJ：MATLAB/SimulinkやOpenModelicaなどを用いた1Dシステムモデル構築（その1）