[發明專利]基于物理-信息映射的動控系統可視化驗證方法和系統

在審

• 申請號: 202110955111.8
• 申請日: 2021-08-19
• 公開（公告）號: CN113779772A
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 吳義忠;張琪;魯力;夏哲浩;鄧爾文;唐思豪
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/12
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 胡秋萍

1.一種基于物理-信息映射的動控系統可視化驗證方法，其特征在于，包括：

建立動控系統的三維物理模型，基于Modelica語言搭建動控系統的二維信息模型；

建立所述物理-信息模型中的三維物理模型和二維信息模型的映射關系，形成動控系統的物理-信息模型；

將三維物理模型轉換為基于Modelica語言的文件，將物理-信息模型轉換為動控系統的Modelica多體模型；

調用基于Modelica的編譯和求解器，對動控系統的Modelica多體模型進行仿真求解。

2.如權利要求1所述的動控系統可視化驗證方法，其特征在于，對動控系統的Modelica多體模型進行仿真求解后，將仿真結果反饋至物理-信息模型，驅動三維物理模型進行動畫三維動畫展示。

3.如權利要求1所述的動控系統可視化驗證方法，其特征在于，建立動控系統的三維物理模型，包括，基于三維CAD平臺，通過三維設計，直觀地構建動控系統的三維物理模型。

4.如權利要求1所述的動控系統可視化驗證方法，其特征在于，所述三維物理模型包括綜合機械零部件、氣動機體、液壓機體的三維模型，所述二維信息模型包括綜合控制、電力電子電路，芯片DSP代碼，液壓原理方程、氣動原理方程、數據及軟件的信息模型。

5.如權利要求1所述的動控系統可視化驗證方法，其特征在于，建立所述物理-信息模型中的三維物理模型和二維信息模型的映射關系，包括，三維物理模型和二維信息模型采用接口的方式進行對接，以將二維信息模型中的數據傳遞至三維物理模型中，驅動三維物理模型運動。

6.如權利要求5所述的動控系統可視化驗證方法，其特征在于，所述接口包括機械運動副接口、電氣接口、液壓接口、控制接口。

7.如權利要求1所述的動控系統可視化驗證方法，其特征在于，將三維物理模型轉換為基于Modelica語言的文件，包括，

獲取Modelica物理模型庫，所述Modelica物理模型庫包括與不同三維物理模型一一對應的Modelica語言文件；

通過提取當前三維物理模型的零部件和裝配體的特征并與Modelica物理模型庫中基于Modelica語言表達的三維物理模型進行匹配，調用匹配成功的三維物理模型所對應的Modelica語言文件。

8.如權利要求1所述的動控系統可視化驗證方法，其特征在于，對動控系統的Modelica多體模型進行仿真求解，包括，基于Modelica多體模型求解動控系統運行過程中狀態變量的最優解。

9.如權利要求1所述的動控系統可視化驗證方法，其特征在于，所述動控系統為空間站動控系統。

10.一種基于物理-信息映射的動控系統可視化驗證系統，其特征在于，包括：

三維物理模型建立單元，用于建立動控系統的三維物理模型；

二維信息模型建立單元，用于基于Modelica語言搭建動控系統的二維信息模型；

映射關系建立單元，用于建立所述物理-信息模型中的三維物理模型和二維信息模型的映射關系，形成動控系統的物理-信息模型；

模型轉換單元，用于將三維物理模型轉換為基于Modelica語言的文件，將物理-信息模型轉換為動控系統的Modelica多體模型；

求解單元，用于調用基于Modelica的編譯和求解器，對動控系統的Modelica多體模型進行仿真求解。