[發明專利]一種仿真模型接口適配開發系統及其工作方法

有效

• 申請號: 202010141539.4
• 申請日: 2020-03-02
• 公開（公告）號: CN111367511B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 馬玉海;吳煒平;廉潔;袁春貴;劉凱;張霞;楊毅強
• 申請（專利權）人: 北京中科宇航技術有限公司
• 主分類號: G06F8/35
• 分類號: G06F8/35;G06F8/41
• 代理公司: 北京卓特專利代理事務所(普通合伙) 11572
• 代理人: 陳變花

本申請提供一種仿真模型接口適配開發系統及其工作方法，該工作方法包括如下步驟：創建模型定義文件內容或編輯已有的模型定義文件內容，生成模型用戶代碼文件；其中，模型用戶代碼文件包括用戶模型定義文件和用戶模型實現文件；生成模型用戶代碼文件后，建立已有模型接口數據結構與模型標準接口中所需的一維展開的接口變量間的映射關系；根據所述映射關系生成多種模型對應的接口代碼文件以及模型描述文件。本申請具有簡捷和統一的函數接口，一次編碼同時支持FMU及S?Function模型的轉換生成，提高了模型的生成效率和用戶使用的便利性。

技術領域

本申請涉及系統建模仿真技術領域，尤其涉及一種仿真模型接口適配開發系統及其工作方法。

背景技術

仿真是指用計算機對物理過程進行模擬的方法。通過計算機仿真的手段，能夠對被設計產品的數學模型進行模擬研究，估計預期的動態性能，實現基于模型的設計。

現有技術中，在對航空、航天器，汽車等復雜的被模擬對象進行數學建模時，其往往包含力學、熱學、電學、自動控制和軟件等不同領域的設計特征，是一個多學科交叉系統；不同仿真軟件所針對的物理領域往往不同，單一軟件難以方便地實現多學科交叉系統的建模。

目前，模型標準接口主要有兩種，一種為S-Function；另一種為FMI(FunctionalMock-up?Interface)。S-Function為Simulink的模型開發接口，應用較為廣泛；對于集成已有的C/C++代碼，具有Legacy?Code?Tool,LCT(代碼導入工具)以及S-Function?Builder(圖形化的向導工具)；但由于Simulink是商業工具，其他工具僅支持S-Function模型的導出，S-Function模型的導入和求解僅能在Simulink中進行。

目前，符合FMI接口標準的模型為Functional?Mock-up?Unit,FMU，其模型端(model?slave)與求解端(solver?master)的實現都有開源軟件實現范例，因而越來越多的工具支持FMU模型的導入、導出以及系統集成仿真。但是，FMI標準的技術細節多，相關工具鏈自動化程度低，對于技術人員的編程水平要求較高；對于集成已有的C/C++代碼，需要熟悉C代碼模板的運行流程，定義一維展開的接口變量，完成與已有模型接口數據結構的相互轉換，編制FMU描述文件(modelDescription.xml)，編譯各運行平臺下的動態鏈接庫，FMU目錄結構的創建，FMU的打包及測試等等工作。一般用戶難以實現復雜的功能，使用的便利性不足。

發明內容

本申請的目的在于提供一種仿真模型接口適配開發系統及其工作方法，其解決了現有技術中單一軟件難以方便地實現多學科交叉系統的建模的問題，其能夠完成已有模型接口數據結構與FMI模型標準接口中一維展開的接口變量間的相互轉換，生成模型描述文件，本申請具有簡捷和統一的函數接口，能夠一次編碼同時支持FMI模型接口標準及S-Function模型接口標準。

為達到上述目的，一種仿真模型接口適配開發系統的工作方法，該方法包括如下步驟：

創建模型定義文件內容或編輯已有的模型定義文件內容，生成模型用戶代碼文件；其中，模型用戶代碼文件包括用戶模型定義文件和用戶模型實現文件；

生成模型用戶代碼文件后，建立已有模型接口數據結構與模型標準接口中所需的一維展開的接口變量間的映射關系；

根據所述映射關系生成多種模型對應的接口代碼文件以及模型描述文件。

如上的，其中，一種仿真模型接口適配開發系統的工作方法還包括：

生產模型用戶代碼文件后，生成模型標準接口構建腳本，并執行模型標準接口構建腳本；

執行模型標準接口構建腳本后，根據接口代碼文件及模型描述文件生成模型文件。

如上的，其中，生成模型用戶代碼文件后，調用編譯構建工具；