[發明專利]一種基于Modelica的聯合仿真系統及其構建方法

在審

• 申請號: 202010198532.6
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111414695A
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 王天飛;吳鋒;馮旭棟;周凡利;劉奇;郭俊峰
• 申請（專利權）人: 蘇州同元軟控信息技術有限公司;中國航發四川燃氣渦輪研究院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 北京卓唐知識產權代理有限公司 11541
• 代理人: 唐海力

1.一種基于Modelica的聯合仿真系統，其特征在于，包括：

子系統建模軟件，其目的在于用于搭建各子系統模型，同時提供編譯導出功能，將子系統模型導出動態鏈接庫；

動態鏈接庫，其目的在于將子系統模型導出為動態鏈接庫；

子系統Modelica模型，其內部設有Model ica的外部函數機制，子系統Modelica模型的目的在于將導出的動態鏈接庫用Model ica的外部函數封裝的Modelica模型；

主控模型，其目的在于負責對各個子系統Modelica模型的時序控制、仿真調度，其采用Modelica語言編寫；

主控端仿真軟件，其目的在于用來運行產生的主控模型。

2.如權利要求1所述的一種基于Modelica的聯合仿真系統，其特征在于，上述所述子系統模型，其包括子系統的物理方程和模型的輸入輸出接口，其中，輸入輸出為跟其他子系統需要交換的變量。

3.如權利要求1所述的一種基于Modelica的聯合仿真系統，其特征在于，動態鏈接庫包括模型仿真接口，其目的在于提供包括初始化、執行一步、仿真結束、設置輸入、獲取輸出等接口。

4.如權利要求3所述的一種基于Modelica的聯合仿真系統，其特征在于，動態鏈接庫還包括模型求解器，其目的在于為仿真計算邏輯，在給定輸入的情況可以求解出輸出。

5.如權利要求1所述的一種基于Modelica的聯合仿真系統，其特征在于，子系統Modelica模型內設有模型的輸入輸出端以及封裝調用端口，其中，輸入輸出端在于對接動態鏈接庫和主控模型，封裝調用端口對動態鏈接庫進行封裝調用。

6.一種基于Modelica的聯合仿真構建方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一，利用子系統建模軟件建立子系統模型，并定義子系統的輸入輸出接口變量；

步驟二，在建模軟件中將子系統模型編譯生成動態庫；

步驟三，利用Modelica的外部函數機制將產生的動態庫封裝成Modelica模型；

步驟四，利用多領域統一建模工具MWorks，建立主控模型，主控模型中包含子系統的連接關系、子系統的時序控制，并配置各子系統的參數；

步驟五，使用主控端仿真軟件求解主控模型，其中主控端仿真軟件采用建模工具MWorks，從而實現各子系統之間的數據交換。

7.如權利要求6所述的一種基于Modelica的聯合仿真構建方法，其特征在于，導出的動態鏈接庫必須帶求解器，主控模型中，采用定步長算法求解。

8.如權利要求6所述的一種基于Modelica的聯合仿真構建方法，其特征在于，步驟四中配置各子系統的參數包括仿真開始時間和采樣間隔。

9.如權利要求6所述的一種基于Modelica的聯合仿真構建方法，其特征在于，利用主控模型定義各子系統Modelica模型的采樣步長，利用主控端的求解器對各子系統Modelica模型進行調度，實現系統的數據同步。

10.如權利要求9所述的一種基于Modelica的聯合仿真構建方法，其特征在于，各子系統的采樣間隔必須為主控模型求解步長的整數倍。