[發明專利]基于FMI標準的模型轉換方法和模型轉換系統

在審

• 申請號: 201711017841.3
• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN107908830A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 張碩;孔祥龍;金元海;侯奉博
• 申請（專利權）人: 北京動力機械研究所
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06F9/448
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 張潤

技術領域

本發明涉及系統建模仿真技術領域，具體涉及一種基于FMI標準的模型轉換方法和模型轉換系統。

背景技術

隨著科學技術的發展和計算機仿真技術的拓寬，系統仿真需要解決的問題日趨復雜，建模技術已不再局限于單個組織或個人的行為，而是強調仿真系統和模型的聯合開發，從而形成能夠反映不同學科原理、不同仿真環境和不同仿真過程的仿真系統。與此同時，還需要將不同領域人員開發的不同粒度、不同層次的模型采用統一的接口協議規范進行集成，以滿足系統對模型復雜性的需要，并且保證各模型之間的數據能夠正確交互。多領域系統建模與聯合仿真是為了實現復雜系統的協同仿真而出現的建模與仿真技術，其目標是將不同學科領域的模型集于一體，實現系統設計、仿真和分析。

傳統而常見的純Python語言和DLL與Python混合的系統模型缺少支持可視化建模、實現模型重用和復用的建模仿真平臺。無法有效的實現聯合仿真的目標，因此如何具備可視化建模環境和通用模型接口，并且具有對兩種模型的通用性，成為一個亟待解決的問題。

發明內容

本發明旨在至少解決上述技術問題之一。

為此，本發明的第一個目的在于提出一種基于FMI標準的模型轉換方法，可以可視化建模環境和通用模型接口，并且具有對兩種模型的通用性。

為了實現上述目的，本發明的實施例公開了一種基于FMI標準的模型轉換方法，包括以下步驟：S1：提供模型文件，并將所述模型文件導入到預設模型軟件中；S2：根據所述模型文件得到模型接口說明文件，其中，所述模型接口說明文件包括模型屬性信息和模型仿真信息；S3：根據所述模型仿真信息生成第一預設語言的接口函數，以完成所述第一預設語言對所述模型文件的封裝；S4：根據所述模型屬性信息、所述模型仿真信息和所述第一預設語言的接口函數得到第二預設語言模型，所述第二預設語言模型用于支持模型屬性瀏覽、可視化建模和仿真求解；S5：將所述第二預設語言模型按照FMI標準導出為仿真模型。

進一步地，所述模型文件為Python語言的一維模型文件，或由DLL語言與Python語言混合的多維性能模型文件。

進一步地，所述第一預設語言為C語言。

進一步地，所述第二語言模型為Modelica模型。

根據本發明實施例的基于FMI標準的模型轉換方法，制定一套符合xml標準的Python模型導出FMU編碼規范，該方法由模型構建人員針對具體模型編寫，形成與模型配套的模型接口說明文件。模型構建人員只需根據要求對模型中的接口進行微調即可；模型構建人員只依據規范填寫相關的模型接口信息，不涉及任何算法和數據，在封裝后的Modelica模型中，也看不到任何算法和一些關鍵參數值，模型對軟件來說是一個黑盒；純Python模型和DLL+Python模型共用一套規范，有利于軟件的擴展。

本發明的第二個目的在于提出一種基于FMI標準的模型轉換方法，可以可視化建模環境和通用模型接口，并且具有對兩種模型的通用性

為了實現上述目的，本發明的實施例公開了一種基于FMI標準的模型轉換系統，包括：導入模塊，用于導入模型文件；模型解析模塊，用于根據所述模型文件得到模型接口說明文件，其中，所述模型接口說明文件包括模型屬性信息和模型仿真信息；代碼生成模塊，用于根據所述模型仿真信息生成第一預設語言的接口函數，以完成所述第一預設語言對所述模型文件的封裝；模型封裝模塊，用于根據所述模型屬性信息、所述模型仿真信息和所述第一預設語言的接口函數得到第二預設語言模型，所述第二預設語言模型用于支持模型屬性瀏覽、可視化建模和仿真求解；導出模塊，用于將所述第二預設語言模型按照FMI標準導出為仿真模型。

進一步地，所述模型文件為Python語言的一維模型文件，或由DLL語言與Python語言混合的多維性能模型晚間。

進一步地，所述第一預設語言為C語言。

進一步地，所述第二語言模型為Modelica模型。