征求意见稿-基于功能模型接口的联合仿真实施规范.docx

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基于功能模型接口的联合仿真实施规范

1范围

本文件规定了基于功能模型接口的联合仿真实施规范，具体包括模型开发与封装规范、联合仿真主控器实现规范及联合仿真标准化实施流程规范。

本文件适用于新能源汽车、机械装备、轨道交通等行业多领域模型的联合仿真的规范化实施。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其必威体育精装版版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

本文件没有规范性引用文件。

3术语与定义

下列术语与定义适用于本文件。

3.1

功能模型接口functionalmock-upinterface

支持不同工具间模型交换与联合仿真的标准化接口规范，定义模型交互的接口函数、数据格式和时间同步机制。

3.2

功能模型单元functionalmock-upunit

基于功能模型接口规范封装的独立仿真模块，包含模型代码、元数据及依赖资源，可直接跨平台调用。

3.3

联合仿真主控器co-simulationmaster

协调多个功能模型单元时间步进和数据交换的控制程序。

3.4

联合仿真co-simulation

多个功能模型单元通过主控器同步时间步长和数据交换的仿真方式。

4缩略语

FMI:功能模型接口(FunctionalMock-upInterface)

FMU:功能模型单元(FunctionalMock-upUnit)

CS:联合仿真(Co-Simulation)

API:应用程序接口(ApplicationProgrammingInterface)

XML:可扩展标记语言（ExtensibleMarkupLanguage）

SI:国际单位制（InternationalSystemofUnits）

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5总体框架

基于功能模型接口的联合仿真实施规范总体架构如图1所示：

图1基于功能模型接口的联合仿真实施规范总体架构

架构分项说明：

a)多领域多工具模型开发规范：明确涵盖机械、控制、热力学等多领域多工具模型的发开标准，确保不同建模工具的协同兼容性；

b)功能模型单元封装规范：详细规定了功能模型单元的标准化封装要求，包括模型描述文件（XML）、平台动态库（.dll/.so）和资源文件，并规定了的功能模型接口合规性验证机制；

c)联合仿真主控器实现规范：要求联合仿真主控器须集成调度引擎、数据交互和通信接口等基础模块，基于功能模型接口实现跨功能模型单元通信及工具耦合；

d)联合仿真实施流程规范：系统化制定从前期准备、仿真控制执行到结果分析的全流程实施规范；

e)标准化支撑：依托功能模型接口规范，建立涵盖模型描述文件规范、接口函数调用、跨平台动态库加载（Windows/Linux）、运行环境依赖管理和统一日志管理的完整支撑方案。

6模型开发与封装规范

6.1模型开发规范

模型开发规范如下：

a)输入/输出变量命名：采用类型_单位_名称格式，禁止使用空格、中文及特殊字符（仅限字母、数字、下划线）；

b)状态管理：显式声明所有状态变量初始值范围，隐式微分方程需转换为显式形式；

c)时间步长声明：固定步长模型应标注固定步长属性，可变步长模型需定义最大步长容差及误差控制策略；

d)物理单位一致性：输入输出变量需使用SI单位制，非SI单位需在模型描述文件中标注转换公式。

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6.2功能模型单元封装结构规范

功能模型单元封装结构规范如下：

a）文件结构目录：

FMU_ROOT/

├—modelDescription.xml#模型描述文件，必需包含

├—binaries/#二进制文件

│├—win64/Model.dll#Windows动态库

│└—linux64/Model.so#Linux动态库

├—resources/#可选模型源码文件

└—documentation/#可选文档

b)文件命名规则：动态库名称与模型名严格一致，ZIP包命名格式为模型名_v主版本.次版本.fmu（如BrakeSystem_v2.3.fmu）；

c)依赖管理：第三方库需静态编译或封装至binaries目录，禁止依赖系统环境变量（PATH、注册表、外部配置文件）。

6.3模型描述文件规范

模型描述文件规范如下：

a）应使用XML格式的模型描述文件（modelDescri