CN105468837A - 基于ids的航天器电气仿真模型自动生成方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于IDS的航天器电气仿真模型自动生成方法，包括以下步骤，基于已建立的供配电专业模型库，从IDS集合提取设备连接关系生成系统模型框架，根据IDS设备信息与供配电专业模型库中模型的对应设备连接关系，遍历模型库中的设备；判断模型库中是否存在同名模型；将生成的模型实例连接模型接口、模型层次化，完成电气仿真模型的自动生成。本发明实现了从IDS到Modelica仿真模型的转换，可自动生成供配电系统仿真模型框架，结合模型库，对供配电系统架构设计进行评价。支持对设计结果的快速仿真验证，以达到验证和优化供配电系统设计方案、提升供配电系统性能的目的。

Description

基于IDS的航天器电气仿真模型自动生成方法

技术领域

本发明涉及一种仿真模型自动生成技术，具体涉及一种基于IDS的航天器电气仿真模型自动生成方法。

背景技术

目前基于航天器的供配电系统设计，国内对于每个型号都进行重新建模，重新设计和选取太阳阵及蓄电池的参数，通过手工计算方式或者根据经验来判定如何选择合适的电源系统；参数设计完成后，仅通过搭建电路级模型进行仿真分析。缺乏一种方式能快速准确地对航天器整个在轨运行过程进行能量策略分析和电气接口验证，以验证供电、配电、电气信号传输和接口设计的合理性。由于供配电系统参数数量多、接口复杂，太阳阵以及蓄电池的材料选择、构型设计，以及各个航天器任务的轨道条件、姿态模式各不相同，造成整个航天器供配电分系统的设计、分析过程人员工作量大，设计验证周期长，效率不高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种基于IDS的航天器电气仿真模型自动生成方法，帮助设计人员根据IDS表和电缆接点分配表的内容自动生成电气仿真模型，与传统的手工建模相比，规范了系统模型设计，减少了建模设计师的工作量，提高了设计验证效率，避免引入人为二次误差。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种基于IDS的航天器电气仿真模型自动生成方法，包括以下步骤：

1）基于已建立的供配电专业模型库，从IDS集合提取设备连接关系生成系统模型框架，根据IDS设备信息与供配电专业模型库中模型的对应设备连接关系，遍历模型库中的设备；

2）判断模型库中是否存在同名模型；若模型库中存在同名模型，则从模型库中直接调用模型，生成模型实例；若模型库中不存在同名模型，则自动生成对应的模型空壳和其与外部的接口，由建模设计师完善其内容并将其加入至供配电模型库，并生成模型实例；

3）将生成的模型实例连接模型接口、模型层次化，完成电气仿真模型的自动生成。

进一步的，所述步骤2中生成模型包括以下步骤：

a）判断模型库中是否存在同名模型,若模型库中存在同名模型，则从模型库中直接调用模型，生成模型实例；

b）如果模型库中不存在同名模型，则根据设备实体集合自动生成对应的模型空壳和其与外部的接口，根据设备的属性设置模型参数，由建模设计师完善其内容并将其加入至供配电模型库，并生成模型实例；

c）判断设备遍历是否完成，是则进入下一步，否则返回所述步骤1；

d）遍历生成的模型；

e）接插件实体集合与线缆实体集合共同提供生成接口，根据静态大图文件中的设备上的线缆，通过分类，由设备上的接口为组件自动生成连接器，以供各组件之间连接，并且合并同类型连接器；遍历线缆实体集合，根据线缆与设备连接关系自动将线缆实体集合转换生成设备模型之间的对应连接。

f）参数设置反馈至模型库；

g）判断模型遍历是否完成，是则生成模型实例，否则返回步骤c。

本发明的有益效果是:

本发明实现了从IDS到Modelica仿真模型的转换，可自动生成供配电系统仿真模型框架，结合模型库，对供配电系统架构设计进行评价。支持对设计结果的快速仿真验证，以达到验证和优化供配电系统设计方案、提升供配电系统性能的目的。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为基于IDS的航天器电气仿真模型自动生成方法的流程图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

参照图1所示，一种基于IDS的航天器电气仿真模型自动生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）基于已建立的供配电专业模型库，从IDS集合提取设备连接关系生成系统模型框架，根据IDS设备信息与供配电专业模型库中模型的对应设备连接关系，遍历模型库中的设备；

2）判断模型库中是否存在同名模型；若模型库中存在同名模型，则从模型库中直接调用模型，生成模型实例；若模型库中不存在同名模型，则自动生成对应的模型空壳和其与外部的接口，由建模设计师完善其内容并将其加入至供配电模型库，并生成模型实例；

3）将生成的模型实例连接模型接口、模型层次化，完成电气仿真模型的自动生成。

进一步的，所述步骤2中生成模型包括以下步骤：

a）判断模型库中是否存在同名模型,若模型库中存在同名模型，则从模型库中直接调用模型，生成模型实例；

b）如果模型库中不存在同名模型，则根据设备实体集合自动生成对应的模型空壳和其与外部的接口，根据设备的属性设置模型参数，由建模设计师完善其内容并将其加入至供配电模型库，并生成模型实例；

c）判断设备遍历是否完成，是则进入下一步，否则返回所述步骤1；

d）遍历生成的模型；

e）接插件实体集合与线缆实体集合共同提供生成接口，根据静态大图文件中的设备上的线缆，通过分类，由设备上的接口为组件自动生成连接器，以供各组件之间连接，并且合并同类型连接器；遍历线缆实体集合，根据线缆与设备连接关系自动将线缆实体集合转换生成设备模型之间的对应连接。

f）参数设置反馈至模型库；

g）判断模型遍历是否完成，是则生成模型实例，否则返回步骤c。

本发明实现了从IDS到Modelica仿真模型的转换，可自动生成供配电系统仿真模型框架。IDS中的设备信息与供配电专业模型库中模型的设备是一一对应的，航天器供配电大图的模块之间的连接关系在模型转换之后是严格对应生成的，模型组件的布局关系是按照原有供配电设计结果布局进行自动布局的。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于IDS的航天器电气仿真模型自动生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）基于已建立的供配电专业模型库，从IDS集合提取设备连接关系生成系统模型框架，根据IDS设备信息与供配电专业模型库中模型的对应设备连接关系，遍历模型库中的设备；

2）判断模型库中是否存在同名模型；若模型库中存在同名模型，则从模型库中直接调用模型，生成模型实例；若模型库中不存在同名模型，则自动生成对应的模型空壳和其与外部的接口，由建模设计师完善其内容并将其加入至供配电模型库，并生成模型实例；

3）将生成的模型实例连接模型接口、模型层次化，完成电气仿真模型的自动生成。

2.根据权利要求1所述的航天器电气仿真模型自动生成方法，其特征在于，所述步骤2中生成模型包括以下步骤：

a）判断模型库中是否存在同名模型,若模型库中存在同名模型，则从模型库中直接调用模型，生成模型实例；

b）如果模型库中不存在同名模型，则根据设备实体集合自动生成对应的模型空壳和其与外部的接口，根据设备的属性设置模型参数，由建模设计师完善其内容并将其加入至供配电模型库，并生成模型实例；

c）判断设备遍历是否完成，是则进入下一步，否则返回所述步骤1；

d）遍历生成的模型；

e）接插件实体集合与线缆实体集合共同提供生成接口，根据静态大图文件中的设备上的线缆，通过分类，由设备上的接口为组件自动生成连接器，以供各组件之间连接，并且合并同类型连接器；遍历线缆实体集合，根据线缆与设备连接关系自动将线缆实体集合转换生成设备模型之间的对应连接；

f）参数设置反馈至模型库；

g）判断模型遍历是否完成，是则生成模型实例，否则返回步骤c。