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基于FMI 的多专业软件联合仿真

方案背景
飞机、卫星、汽车等复杂系统普遍是机械、电子、控制、动力等多专业耦合系统,系统级的设计、分析与验证要求建立各专业子系统的模型并能联合仿真。Modelica提供了基于统一建模语言和模型库的多专业协同建模与仿真方案,能够很好地支持不同专业集中参数模型的统一建模与仿真,但难以直接支持结构、电磁、流体、热等分布式参数的场模型,也难以直接应用现有的机械、电子、控制、动力等专业软件模型。
 
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方案描述
基于功能样机接口规范FMI,遵循FMI联合仿真协议,实现联合仿真主控架构,支持多专业软件的松耦合集成,在考虑系统不同专业异构模型耦合、反馈和相互影响情况下,实现不同软件的联合仿真、流程管理及权限管理,为系统设计、分析与验证提供面向专业的协同仿真环境。方案支持复杂Modelica系统模型的半自动解耦,不同集中参数模型软件(如ADAMS、AMESim、Matlab等)之间的联合仿真,以及集中参数模型软件与有限元软件(如Ansys、Fluent等)之间的联合仿真。

方案特色
●  强非线性耦合系统的求解技术,支持强非线性系统的稳健求解; 
●  联合仿真同步控制技术,支持不同求解器的时钟同步与推进以及半物理实时仿真; 
●  可重用组件封装技术,支持模型与数据的管理与重用; 
●  Modelica复杂系统模型自动解耦技术,支持用户自动完成Modelica模型分块解耦; 
●  跨组织模型软件协同管理技术,支持跨组织的模型权限管理、协同及联合仿真。

应用案例
在航空某民用飞机虚拟试验分析中,通过FMI接口实现了MWorks软件的Modelica模型与AMESim液压模型、Motion动力学模型及Matlab控制模型的交互与联合仿真,支持Modelica模型的外部使用与现有专业软件模型的重用。
 
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