(19)中华 人民共和国 国家知识产权局
(12)发明 专利
(10)授权公告 号
(45)授权公告日
(21)申请 号 202111592702.X
(22)申请日 2021.12.24
(65)同一申请的已公布的文献号
申请公布号 CN 113987840 A
(43)申请公布日 2022.01.28
(73)专利权人 中国汽车技 术研究中心有限公司
地址 300300 天津市东 丽区先锋 东路68号
专利权人 中汽数据 (天津) 有限公司
(72)发明人 金薄 何绍清 张彤辉
(51)Int.Cl.
G06F 30/20(2020.01)
G06F 113/08(2020.01)
G06F 119/08(2020.01)
(56)对比文件
CN 112989627 A,2021.0 6.18
CN 111967128 A,2020.1 1.20
CN 113591373 A,2021.1 1.02
US 2012296619 A1,2012.1 1.22CN 111274034 A,2020.0 6.12
CN 102331720 A,2012.01.25
韩伟.基于Dymola/ Model ica的商用车发动
机模型开发. 《牡 丹江师范学院学报 (自然科 学
版) 》 .2018,(第2期),
常晓飞等.RT-LAB在半实物仿真系统中的应
用研究. 《测控技 术》 .2008,第27卷(第10期),
梁思率等.复杂产品多学 科模型的协同仿真
求解算法研究. 《系统仿真学报》 .20 09,第21卷
(第20期),
Torsten Bl ochwitz等.Real-Time
Simulati on of Model ica-based Models.
《Proceedings 7th Model ica Conference》
.2009,
Markus Mirz等.A Multi-Level Ap proach
to Power System Model ica Models. 《IE EE》
.2016,
审查员 郭弘倩
(54)发明名称
基于Modelica的模型拆分方法、 设备和存储
介质
(57)摘要
本发明实施例公开了一种基于Modelica的
模型拆分方法、 设备和介质, 涉及系统仿真技术
领域。 其中, 方法包括: 获取通过Modelica软件构
建的热流体系统的物理本体模型; 通过仿真机对
所述物理本体模 型进行半物理仿真试验, 如果所
述物理本体模型的单步求解时间大于机器物理
交互时间, 从流体物理接口处对 所述物理本体模
型进行拆分得到至少两个子模型; 为所述至少两
个子模型分别分配所述仿真机中不同的计算资
源, 并通过所述不同的计算资源分别运行所述至
少两个子模 型; 通过所述仿真机按照所述机器物
理交互时间在所述至少两个子模型之间进行数
据交互, 以实现实时化仿真的同时最大限度地保
证精度。
权利要求书2页 说明书8页 附图8页
CN 113987840 B
2022.03.15
CN 113987840 B
1.一种基于 Modelica的模型拆分方法, 其特 征在于, 包括:
获取通过Model ica软件构建的热流体系统的物理本体模型;
通过仿真机对所述物 理本体模型进行半物 理仿真试验, 如果所述物理本体模型的单步
求解时间大于机器物理交互 时间, 从流体物理接口处对所述物理本体模型进 行拆分得到至
少两个子模型, 拆分位置为部件间的物理模型接口处; 所述机器物理交互时间为模型通过
仿真机板卡将数据与外界交 互的周期时长;
为所述至少两个子模型分别分配所述仿真机 中不同的计算资源, 并通过所述不同的计
算资源分别运行 所述至少两个子模型;
通过所述仿真机按照所述机器物理交互时间在所述至少两个子模型之间进行数据交
互。
2.根据权利要求1所述的方法, 其特征在于, 在按照设定的机器物理交互时间在所述至
少两个子模型之间进行 数据交互之后, 还 包括:
如果存在单步求解 时间大于所述机器物理交互时间的目标子模型, 从所述目标子模型
的流体物理接口处对所述目标子模型进行拆分得到新的子模型;
将所述新的子模型与非目标子模型进行汇总, 以得到更新的至少两个子模型;
返回为至少两个子模型分别分配所述仿真机 中不同的计算资源的操作, 直到不存在单
步求解时间大于所述机器物理 交互时间的目标子模型;
其中, 所述非目标子模型为从所述至少两个子模型中剔除目标子模型后的子模型。
3.根据权利要求1或2所述的方法, 其特征在于, 所述从流体物理接口处对所述物理本
体模型进行拆分得到 至少两个子模型, 包括:
从所述物理本体模型中确定不相邻的至少两个流体物理接口;
从每个流体物理接口处对所述物理本体模型进行拆分得到 至少两个子模型;
将每个子模型由拆分形成的流体物理接口按照流体方向转换为输入信号接口或输出
信号接口;
根据子模型之间的连接关系建立子模型之间的输入信号接口和输出信号接口的对应
关系。
4.根据权利要求3所述的方法, 其特征在于, 通过所述仿真机按照所述机器物 理交互时
间在所述至少两个子模型之间进行 数据交互, 包括:
通过所述仿真机按照所述机器物理交互时间读取一子模型的输出信号接口的数据, 并
传输至具有所述对应关系的另一子模型的输入信号接口。
5.根据权利要求3所述的方法, 其特征在于, 所述将每个子模型由拆分形成的流体物 理
接口按照流体方向转换为输入信号接口或输出信号接口, 包括:
根据流体守恒方程, 将每个子模型由拆分形成的流体物 理接口按照 流体流入方向转换
为输入流 量信号接口、 输入压力 信号接口、 输入比焓值信号接口和输入比组分信号接口;
根据流体守恒方程, 将每个子模型由拆分形成的流体物 理接口按照 流体流出方向转换
为输出流 量信号接口、 输出压力 信号接口、 输出比焓值信号接口和输出比组分信号接口。
6.根据权利要求3所述的方法, 其特征在于, 从所述物理本体模型中确定不相邻的至少
两个流体物理接口, 包括以下至少一种操作:
从所述物理本体模型中确定不相邻的、 具有学科间耦合关系的至少两个流体物理接权 利 要 求 书 1/2 页
2
CN 113987840 B
2口;
从所述物理本体模型中确定非闭环系统模型的、 不相邻的至少两个流体物理接口;
从所述物理本体模型中确定不相邻的、 流体波动小于设定值的至少两个流体物理接
口。
7.根据权利要求3所述的方法, 其特征在于, 在根据子模型之间的连接关系建立子模型
之间的输入信号接口和输出信号接口 的对应关系之后, 还 包括:
根据所述对应关系, 将子模型之间的输入信号接口和输出信号接口进行拼接得到拼接
模型;
通过所述Model ica软件对所述拼接模型进行离线仿真;
如果所述拼接模型相对于所述物理本体模型的精度损失值超过设定值, 从所述物理本
体模型中重新确定不相邻的至少两个流体物理接口, 并返回从每个流体物理接口处对所述
物理本体模型进行拆分的操作;
如果所述拼接模型相对于所述物理本体模型的精度损失值未超过设定值, 执行为所述
至少两个子模型分别分配所述仿真机中不同的计算资源的操作。
8.根据权利要求3所述的方法, 其特征在于, 在通过所述仿真机按照所述机器物理交互
时间在所述至少两个子模型之间进行 数据交互之后, 还 包括:
对交互的数据进行精度验证;
如果精度验证未通过, 从所述物理本体模型中重新确定不相邻的至少两个流体物理接
口, 并返回从每 个流体物理接口处对所述物理本体模型进行拆分的操作。
9.一种电子设备, 其特 征在于, 包括:
一个或多个处 理器;
存储器, 用于存 储一个或多个程序,
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行, 使得所述一个或多个处理器实
现如权利要求1 ‑8中任一所述的基于 Modelica的模型拆分方法。
10.一种计算机可读存储介质, 其上存储有计算机程序, 其特征在于, 该程序被处理器
执行时实现如权利要求1 ‑8中任一所述的基于 Modelica的模型拆分方法。权 利 要 求 书 2/2 页
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CN 113987840 B
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专利 基于Modelica的模型拆分方法、设备和存储介质
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