CN113987840B - 基于Modelica的模型拆分方法、设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

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。

Description

基于Modelica的模型拆分方法、设备和存储介质

技术领域

本发明实施例涉及系统仿真技术，尤其涉及一种基于Modelica的模型拆分方法、设备和存储介质。

背景技术

工程领域研发用到的硬件在环（Hardware-in-the-Loop，HIL ）测试环节，对仿真模型的计算精度和效率要求都非常高，尤其是复杂热流体系统，如高度集成的汽车、航空、航天、兵器、船舶的系统，热流体系统的实时化往往存在超时、大步长计算发散等问题，其主要原因是流体作为慢响应系统，在实际求解时需要设置大时间步长，通常为ms级，而仿真模型的数值求解在大时间步长下通常是容易发散的，需要对实际物理的工作过程及参数变化十分了解，且模型的仿真表现也需要尽可能贴近实际工作过程，才能够完成复杂热流体系统的HIL测试。

传统复杂热流体系统模型的实时化通常采用简化的形式，即对复杂系统进行若干零部件模型的删减，以减少计算方程数量来实现计算效率的提升，从而实现实时化的处理。缺点在于会对模型仿真精度造成严重的损失，尤其对大步长要求的热流体复杂系统，从而失去实时化的处理意义，最终达不到HIL的测试条件。

发明内容

本发明实施例提供一种基于Modelica的模型拆分方法、设备和存储介质，以实现实时化仿真的同时最大限度地保证精度。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于Modelica的模型拆分方法，包括：

根据多个用户的个人特征、用车场景统计数据和功能痛点统计数据，将所述用户划分为多类人群；

计算每个用车场景以及每个用车场景下每个功能痛点对每类人群的匹配程度；

根据每类人群对每个用车场景下的每个功能痛点的反复操作次数以及是否操作成功，计算每类人群对每个用车场景下的每个功能痛点的容忍度和所述每个用车场景下的每个功能痛点的的易用性；

根据每类人群对应的匹配程度，容忍度和易用性，对每个用车场景下的每个功能痛点进行评价。

第二方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

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任一实施例所述的基于Modelica的模型拆分方法。

第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现任一实施例所述的基于Modelica的模型拆分方法。

本发明实施例在半物理实时化仿真过程中，如果物理本体模型的单步求解时间大于机器物理交互时间，触发对物理本体模型的拆分操作。通过仿真机中不同的计算资源对每个子模型并行运行，减少了每个子模型的单步求解时间；通过按照机器物理交互时间对子模型之间进行数据交互，将各子模型的仿真步长控制在机器物理交互时间，实现了在线仿真的实时化。本实施例通过对物理本体模型进行拆分，并分别由不同的计算资源运行，再按照机器物理交互时间进行交互的方案，可以保证模型的完整，不需要精简模型，最大限度地保证精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种基于Modelica的模型拆分方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的物理本体模型的示意图；

图3是本发明实施例提供的子模型A的示意图；

图4是本发明实施例提供的子模型B的示意图；

图5是本发明实施例提供的另一种基于Modelica的模型拆分方法的流程图；

图6是本发明实施例提供的又一种基于Modelica的模型拆分方法的流程图；

图7是本发明实施例提供的信号接口示意图；

图8是本发明实施例提供的拼接模型的示意图；

图9是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明实施例提供一种基于Modelica的模型拆分方法，其流程图如图1所示，可适用于在对基于Modelica的热流体系统模型进行半物理仿真试验的过程中实现实时化的情况。本实施例由电子设备执行。结合图1，本实施例提供的方法具体包括：

S110、获取通过Modelica软件构建的热流体系统的物理本体模型。

基于热流体系统原理架构，使用Modelica成熟商业软件（如Dymola、Mworks、SimulationX等）的拖拽式建模进行热流体系统的仿真模型构建，对部件模型进行参数设置（如泵体特性图、阀门流动特性曲线、管路长度等）完成后启动仿真计算，得到仿真数据结果，经过不断的离线调试后仿真数据结果与试验数据偏差符合精度要求，从而完成了物理本体模型的构建。图2是本发明实施例提供的物理本体模型的示意图。

S120、通过仿真机对所述物理本体模型进行半物理仿真试验。

基于不同Modelica仿真平台的扩展性，根据目标实时仿真机（如ConCurrent、NI、Daspace等）的目标可识别文件格式，将Modelica软件构建的热流体系统的物理本体模型的.mo文件转化目标格式文件（例如.c文件或.dll文件）。

将上述目标格式文件导入目标实时仿真机软件（简称仿真机）中，并在仿真机中指定仿真求解步长和机器物理交互时间（通常保持相等），为目标格式文件分配仿真机计算资源，默认为一个中央处理器（central processing unit，CPU），启动运行并查看目标格式文件在仿真机中单步求解时间，比较单步求解时间与机器物理交互时间的大小。

其中，单步求解时间为模型在单个时间步长计算收敛所需要的CPU时间，需将模型置于仿真机中测试获取。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，可在仿真机中设定。

S130、判断物理本体模型的单步求解时间是否大于机器物理交互时间。如果是，跳转到S140，如果否，跳转到S141。

如果物理本体模型的单步求解时间大于机器物理交互时间，可理解为模型没有在规定的对外交互时间内完成收敛计算，最终没有计算完成或将未收敛的数据传出的现象，可称为“超时”。反之，如果物理本体模型的单步求解时间小于等于机器物理交互时间，则认为模型仿真达到跟随实际物理时间响应速度，可称为“模型实时化”。本实施例的目的就在于实现“模型实时化”，避免“超时”。

S140、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。继续执行S150。

S141、结束本次操作。

S150、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。

如果出现“超时”现象，说明单步求解时间过长，一方面是计算资源有限，另一方面是模型复杂，导致处理任务过重。基于此，本实施例进行模型拆分并分配给不同的计算资源分别运行。可选的，不同的计算资源可以是不同的CPU，由不同的CPU分别对各自的子模型进行独立运行，增加了计算资源同时减少了每个CPU的处理任务，可以降低单步求解时间。拆分个数为至少两个，最多由仿真机核数限制。当然，这适用于搭载至少两个CPU的仿真机。

需要强调的是，现有技术是采用控制模型（如微分方程）拆分的形式，而对于复杂的物理本体模型则不适用，如热流体系统，本实施例正是对复杂的物理本体模型进行一连续的模型拆分工作，形成局部子系统或部件模型，拆分位置为部件间的物理模型接口处。参见图2中的流体物理接口，用虚线拆分，图3是本发明实施例提供的子模型A的示意图，图4是本发明实施例提供的子模型B的示意图。需要将拆分得到的每个子模型分别转化为目标格式文件，并置于仿真机的不同CPU中。

在具体实施方式中，在仿真机中预先设置子模型与计算资源的对应关系，从而仿真机按照该对应关系运行子模型。

S160、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。

由于子模型是物理本体模型的一部分，不能独自完成运行，需要仿真机在子模型之间进行数据交互。例如，参见图3和图4，将子模型A中2口的数据传输给子模型B的1口，将子模型B的4口的数据传输给子模型A的3口。图3、图4、图7和图8中接口处的圆圈代表物理量，三角代表数字信号，空心代表流出，实心（用填充灰度表示）代表流入。

在具体实施方式中，在仿真机中设置机器物理交互时间，即S130中的机器物理交互时间。在达到机器物理交互时间时，读取一个子模型的输出数据并传输至另一个子模型中。

当单步求解时间降低到机器物理交互时间时，实现了“模型实时化”。

本发明中的实时化操作是指热流体系统的模型拆分方法，可通过拆分的形式构建高保真的实时模型，以实现模型实时化要求。

本发明实施例在半物理实时化仿真过程中，如果物理本体模型的单步求解时间大于机器物理交互时间，触发对物理本体模型的拆分操作。通过仿真机中不同的计算资源对每个子模型并行运行，减少了每个子模型的单步求解时间；通过按照机器物理交互时间对子模型之间进行数据交互，将各子模型的仿真步长控制在机器物理交互时间，实现了在线仿真的实时化。本实施例通过对物理本体模型进行拆分，并分别由不同的计算资源运行，再按照机器物理交互时间进行交互的方案，可以保证模型的完整，不需要精简模型，最大限度地保证精度。

图5是本发明实施例提供的另一种基于Modelica的模型拆分方法的流程图，本实施例提供了循环方法进一步减低了单步求解时间。参见以下步骤：

S210、获取通过Modelica软件构建的热流体系统的物理本体模型。

S220、通过仿真机对所述物理本体模型进行半物理仿真试验。

S230、判断物理本体模型的单步求解时间是否大于机器物理交互时间。如果是，跳转到S240，如果否，跳转到S241。

S240、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。继续执行S250。

S241、结束本次操作。

S250、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。

S260、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。继续执行S270。

S210~S260参见上述实施例的描述，此处不再赘述。

S270、判断是否存在单步求解时间大于机器物理交互时间的目标子模型。如果是，跳转到S280；如果否，跳转到S241。

为了方便描述和区分，将单步求解时间大于所述机器物理交互时间的子模型称为目标子模型。

在达到机器物理交互时间时，如果一子模型输出的数据是未收敛的错误数据，会导致整个模型仿真错误，可以此判断是否存在目标子模型。

S280、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。返回执行S250。

在确定目标子模型后，对目标子模型进行再次拆分。示例性的，将物理本体模型拆分得到子模型A和子模型B，经过在线仿真发现子模型B的单步求解时间大于机器物理交互时间，则继续将子模型B拆分为子模型B1和子模型B2。最终汇总得到子模型A、子模型B1和子模型B2。

将子模型A、子模型B1和子模型B2分别分配仿真机中的CPU1、CPU2和CPU3分别运行。如此循环直到所有子模型的单步求解时间均小于等于机器物理交互时间。

在上述实施例的基础上，图6是本发明实施例提供的又一种基于Modelica的模型拆分方法的流程图，本实施例细化了物理本体模型的拆分操作，并提供了仿真精度的保证方案。具体参见以下操作：

S310、获取通过Modelica软件构建的热流体系统的物理本体模型。

S320、通过仿真机对所述物理本体模型进行半物理仿真试验。

S330、判断物理本体模型的单步求解时间是否大于机器物理交互时间。如果是，跳转到S340，如果否，跳转到S341。

S340、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。继续执行S350。

此处确定的流体物理接口是拆分模型的切口，由于拆分模型会造成整个模型系统精度损失，应选择对系统精度损失最小的地方。发明人经过多次对复杂热流体系统的拆分测试，发现接口位置的数据波动越平缓对系统仿真结果的干扰越小，系统精度损失也越小。因此，采用以下至少一种操作：

1、从所述物理本体模型中具有学科间耦合关系的至少两个流体物理接口，如电、磁、流体、机械等，不同学科的系统具有不同的学科理论，适合进行模型拆分，并对拆分的模型进行单一学科的求解。

2、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。如热流体系统内存在闭环系统，尽量保留闭环系统模型的完整性，尝试拆分其他位置，这样对整个系统模型的影响最小。

3、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。可选的，如闭环系统本身影响到实时性，则挑选闭环系统中弱耦合位置进行拆分，例压力、流量参数波动较小的位置。因为强耦合的位置流体波动性强，说明此位置的流体数据对两边的依赖程度都很大，拆分这些位置对系统精度影响较大。其中，设定值可以通过循环试验得到。需要说明的是，优选采用第一种操作，当没有学科间耦合时再采用第二种操作，当不存在非闭环模型时，采用第三种操作。

S341、结束本次操作。

S350、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。

S360、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。

由于仿真机只识别信号接口而不识别流体物理接口。物理本体模型没有裸露的物理物理接口，物理本体模型可以直接置于仿真机中运行。但是，对物理本体模型进行拆分后，拆分的位置出现了裸露的流体物理接口不被仿真机所识别，所以有必要将流体物理接口转换为信号接口。

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。

信号接口的类型包括输入信号接口和输出信号接口，图7是本发明实施例提供的信号接口示意图。在热流体系统模型中，流体物理接口包括流量、压力、比焓值、比组分四个信息，流体守恒方程包括：流变量守恒方程（表示输入流量信号接口的输入流量Fluid_in.m_flow与输出流量信号m_flow相加为0，也表示输出流量信号接口的输入流量信号m_flow与输出流量Fluid_out.m_flow相加为0），压力守恒方程（表示输入压力信号接口的输入压力Fluid_in.p与输出压力信号p相等，也表示输出压力信号接口的输入压力信号p与输出压力Fluid_out.p相等），比焓值守恒方程（表示输入比焓值信号接口的输入比焓值Fluid_in.h_outflow与输出比焓值信号h_outflow相等，也表示输出比焓值信号接口的输入比焓值信号h_outflow与输出比焓值Fluid_out.h_outflow相等）和比组分守恒方程（表示输入比组分信号接口的输入比组分Fluid_in.xi_outflow与输出比组分信号xi_outflow相等，也表示输出比组分信号接口的输入比组分信号xi_outflow与输出比组分Fluid_out.xi_outflow相等）。

通过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。明确了哪个子模型的输出信号应传输给哪个子模型作为输入信号，以复现物理本体模型的信号传输方向。

执行S360之后可以继续执行S380，或者在S360与S380之间执行S371和S372。

S371、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Modelica软件对所述拼接模型进行离线仿真。

图8是本发明实施例提供的拼接模型的示意图。Modelica软件既可以识别信号接口又可以识别物理接口，则可以直接在Modelica软件中以离线纯软件的形式对拼接模型进行仿真，以便进行前置的精度检验。

S372、判断拼接模型相对于所述物理本体模型的精度损失值是否超过设定值；如果是，则执行S392；如果否，执行S380。

对拼接模型进行仿真，查看目标结果数值，如与未拆分前的系统模型的目标结果差别不大，满足系统精度偏差范围，则说明拆分模型在拼接时仍保持了原有水平的仿真精度，如偏差较大，则拆分位置需要重新选择，直至拼接模型的仿真精度满足要求为止。

如果拼接模型的精度损失值超过设定值，则在半物理仿真过程中也可能超过设定值，应该重新拆分模型。可选的，可以重新确定流体物理接口，也可以在现有子模型的基础上进一步拆分，参见S280处的描述。

S380、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。

S390、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。

可选的，S390之后继续执行S391。

S391、对交互的数据进行精度验证，并判断精度验证是否通过。如果是，跳转到S341，如果否，跳转到S392。

S392、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。返回执行S350。

如果所有子模型均满足实时性要求，则查看各子模型在机器物理交互时间的交互数据是否存在精度问题，即对比在仿真时刻的实时交互数据与模型拆分前的同参数结果是否偏差较大。如同样满足精度要求，则实时化处理成功；如在实时性和精度的任意环节出现不满足要求的情况，则离线模型的拆分需要继续尝试，直至满足实时化和精度要求为止。

本发明提供的各实施例，使用模型拆分方法处理复杂热流体系统的实时化，可以在不减少任何部件的前提下维持原系统模型的完整性，且仿真精度损失尽可能小，能够做到仿真模型在实时化过程中高保真效果。此方法通用性强，适用于任意复杂流体系统。通过设置“重新拆分”的策略可以在对模型工作原理不了解的情况下，通过多次试验找到最优的拆分位置。经过模型拆分的实时化处理后，仿真精度和时效性可保证，对实际HIL测试具有较高的应用价值。

图9为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图，如图9所示，该设备包括处理器40、存储器41、输入装置42和输出装置43；设备中处理器40的数量可以是一个或多个，图9中以一个处理器40为例；设备中的处理器40、存储器41、输入装置42和输出装置43可以通过总线或其他方式连接，图9中以通过总线连接为例。

存储器41作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的基于Modelica的模型拆分方法对应的程序指令/模块。处理器40通过运行存储在存储器41中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的基于Modelica的模型拆分方法。

存储器41可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器41可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器41可进一步包括相对于处理器40远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置42可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置43可包括显示屏等显示设备。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现任一实施例的基于Modelica的模型拆分方法。

本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如”C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案。

Claims (10)

1.一种基于Modelica的模型拆分方法，其特征在于，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，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Modelica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。

Images