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FMI、SSP、DCP简介
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2021-02-24
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系统仿真技术的应用对象通常是多学科的复杂系统,在已建立各学科基础模型的基础上,构建“大”系统应用模型就必然涉及系统模型集成的问题。这可能面临以下难题,并衍生出更多对系统仿真技术在工程中应用的需求:模型是多来源且异构的,其由不同的软件工具开发,导致难以在不同工具间传递和重用工具之间的接口不统一,难以实现多工具的联合仿真封装模型传递过程中无法有效利用已确定的仿真参数和架构信息或数据,需要二次设置参数和重新拖拽连接模型数据交互的通信协议和接口不统一,联合调试需要投入过多的配置工作代表非实时、软实时和硬实时系统之间的软硬件工具的联合仿真通信方法有待完善,简化应用配置工作,降低应用门槛……可见,工程中为
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FMI、、SSP、、DCP简介简介
系统仿真技术的应用对象通常是多学科的复杂系统,在已建立各学科基础模型的基础上,构建“大”系统应用模型就必然涉及系
统模型集成的问题。这可能面临以下难题,并衍生出更多对系统仿真技术在工程中应用的需求:
模型是多来源且异构的,其由不同的软件工具开发,导致难以在不同工具间传递和重用
工具之间的接口不统一,难以实现多工具的联合仿真
封装模型传递过程中无法有效利用已确定的仿真参数和架构信息或数据,需要二次设置参数和重新拖拽连接模型
数据交互的通信协议和接口不统一,联合调试需要投入过多的配置工作
代表非实时、软实时和硬实时系统之间的软硬件工具的联合仿真通信方法有待完善,简化应用配置工作,降低应用门槛
……
可见,工程中为“落地”应用系统仿真技术还有很多“工作”要做,可喜的是这些问题并不是中国系统仿真应用独有,而是世界共
性问题。由于多方面的原因,欧美在解决以上系统仿真应用问题方面走在了前面,提出了一系列的解决方案,包括仿真标准和
配套的软硬件产品。本期由小编整理了系统仿真相关的三个标准:FMI、SSP、DCP与大家分享。
1 FMI
当前系统仿真工作开展过程中遇到的难题如下图所示:
图1 系统仿真遇到的问题
由于历史的原因,各单位和部门采购的仿真工具不同,各工具之间的接口不能普遍兼容,这就导致了仿真工具碎片化的问题。
仿真工具碎片化带来的直接问题就是模型的重用性低,增加了在不同仿真软件中的重复建模工作量。同时,在整个V流程中模
型的通用性和一致性也无法保证,使得仿真分析工作从V流程的前端到后端要不停的切换软件平台,要投入过多的精力开发联
合仿真软件定制接口,这为实现模型的继承重用带来了过大的人力和物力成本支出;另一方面,各复杂系统研发单位为提高系
统的设计效率和质量,都期望能在设计早期对需求进行验证和确认,但在引入仿真技术解决问题的同时,集成商和供应商的模
型如何传递,如何保护知识产权,成为需要解决的急迫问题。
1.1 FMI简介
为应对工具碎片化、模型重用和知识产权保护的问题和需求,欧洲仿真届提出了FMI(Functional Mock-up Interface)标准,
它是一个不依赖于工具的标准,其通过XML文件和已编译的C代码的组合来同时支持动态模型的模型交换( Model Exchange)
和联合仿真(Co-Simulation)。
FMI标准的诞生来自于欧盟Modelisar项目,最初由Daimler AG发起、组织和领导,有28个欧洲伙伴参与,这包括工具供应
商、工业用户和科研机构。Modelisar项目于2008年启动,第一期项目到2011年结束,第一期项目共投入经费超过3千万欧
元,制定了FMI1.0标准。2012年,FMI2.0标准的制定纳入到Modelica协会管理下(Modelica协会是Modelica语义制定和维护
的非营利组织),并在2014年初推出了FMI2.0的成熟标准。
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weixin_38621553
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