一种数字仿真模型的修正方法及系统技术方案

本申请公开了一种数字仿真模型的修正方法及系统，用通用建模工具和专业建模工具分别得到被仿真对象的简化数字仿真模型和精细数字仿真模型后，首先利用精细数字仿真模型对简化数字仿真模型进行初步验证和模型结构及参数修正，然后再利用被仿真对象的第一组实验数据对修正后的简化数字仿真模型进行验证和模型参数的修正，直至得到的简化数字仿真模型在该组实验数据下满足模型验证的衡量指标要求，而后利用被仿真对象的第二组实验数据对满足第一组实验数据的简化数字仿真模型进行验证和模型参数的修正，直至得到的简化数字仿真模型在两组实验数据下均满足模型验证的衡量指标要求，从而最终确定简化数字仿真模型。

【技术实现步骤摘要】
一种数字仿真模型的修正方法及系统
本专利技术涉及数字仿真模型
，更具体的说，涉及一种数字仿真模型的修正方法及系统。
技术介绍
随着计算机仿真技术的发展，数字仿真成为人类认识物理世界以及探索改变物理世界的重要手段。数字仿真的关键技术是构建能够准确描述被仿真对象的数字仿真模型。所谓数字仿真模型指的是对研究对象某些与研究目的有关的本质属性的数学描述。为了能够在计算机上对这些数字仿真模型进行解算、计算，数字仿真模型需要通过某种建模工具体现出来。目前常用的建模工具有通用建模工具和专业建模工具，专业建模工具相比通用建模工具精确度较高，但是由于计算机解算能力发展的限制，需要对通过专业建模工具所构建的数字仿真模型进行简化处理后才能进行仿真解算。在完成数字仿真模型的搭建后，还需要对数字仿真模型进行验证，也就是采用被仿真对象的输入去运行数字仿真模型，再比较数字仿真模型输出的数据与被仿真对象相应输出的数据的一致程度，通过验证，能够定量给出数字仿真模型的逼真度和仿真结果置信度。传统的数字仿真模型建模和验证过程是相对独立的两个过程，也就是说，数字仿真模型建立完成后，模型的验证结果只给出衡量模型准确度的量化指标，若量化指标较低(表明数字仿真模型的准确度不高)，需要建模人员自行对数字仿真模型进行修正，之后再重复模型验证过程，直到数字仿真模型满足期望指标要求，如此反复，导致对数字仿真模型的修正效率较低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种数字仿真模型的修正方法及系统，以实现对数字仿真模型的自动修正，提高数字仿真模型的修正效率。一种数字仿真模型的修正方法，包括：采用通用建模工具对被仿真对象进行数学模型搭建，得到简化数字仿真模型；采用专业建模工具对所述被仿真对象进行数学模型搭建，得到精细数字仿真模型；以所述精细数字仿真模型为衡量标准，对所述简化数字仿真模型的模型结构和模型参数做初步验证，并对不符合第一预设要求的模型结构和模型参数进行修正；利用所述被仿真对象的第一组实验数据对初步验证修正后的简化数字仿真模型做再次验证，并通过预设模型验证方法对该简化数字仿真模型的模型参数做再次修正，直至在相同的输入下修正后的简化数字仿真模型的输出数据与所述被仿真对象对应的输出数据的一致性衡量指标满足预设接受值；利用所述被仿真对象的第二组实验数据作为所述第一组实验数据得到的简化数字仿真模型的输入，经过该简化数字仿真模型的仿真计算，得到该组实验数据对应的输出数据；计算该组输出数据与所述被仿真对象对应的输出数据的一致性衡量指标；判断所述第二组实验数据的一致性衡量指标是否满足所述预设接受值；如果是，则将所述第一组实验数据得到的简化数字仿真模型作为最终确定简化数字仿真模型；如果否，则以所述第一组实验数据得到的简化数字仿真模型的当前模型参数为寻优初始值，对模型参数进行寻优，获得第二组模型参数，用寻优得到的所述第二组模型参数对该简化数字仿真模型的模型参数进行修正，再以两组实验数据作为利用所述第二组模型参数修正得到简化数字仿真模型的输入，再次进行计算、判断和寻优，直至两组一致性衡量指标均满足所述预设接受值，从而最终确定简化数字仿真模型。优选的，所述以所述精细数字仿真模型为衡量标准，对所述简化数字仿真模型的模型结构和模型参数做初步验证，并对不符合第一预设要求的模型结构和模型参数进行修正的过程包括：对所述简化数字仿真模型和所述精细数字仿真模型采用相同的输入数据分别进行仿真，得到各自对应的输出数据；以所述精细数字仿真模型得到的输出数据为衡量标准，判断所述简化数字仿真模型得到的输出数据和所述精细数字仿真模型得到的输出数据是否符合所述第一预设要求；如果否，则对所述简化数字仿真模型的模型结构和模型参数进行修正，直至两种数字仿真模型的输出数据符合所述第一预设要求。优选的，在所述对所述简化数字仿真模型和所述精细数字仿真模型采用相同的输入数据分别进行仿真，得到各自对应的输出数据之前，还包括：将多组输入数据作用于所述被仿真对象，得到所述被仿真对象的多组实际输出数据；将相同的多组输入数据作为所述精细数字仿真模型的输入数据，对所述精细数字仿真模型进行仿真，得到所述精细数字仿真模型对应的多组输出数据；将所述精细数字仿真模型的多组输出数据和所述被仿真对象的对应的多组实际输出数据进行对比，判断所述精细数字仿真模型的输出数据和所述被仿真对象的实际输出数据是否符合第二预设要求；如果否，则对所述精细数字仿真模型的模型结构及模型参数进行修正，直至所述精细数字仿真模型的输出数据和所述被仿真对象的实际输出数据符合所述第二预设要求。一种数字仿真模型的修正系统，包括：第一模型搭建单元，用于采用通用建模工具对被仿真对象进行数学模型搭建，得到简化数字仿真模型；第二模型搭建单元，用于采用专业建模工具对所述被仿真对象进行数学模型搭建，得到精细数字仿真模型；第一修正单元，用于以所述精细数字仿真模型为衡量标准，对所述简化数字仿真模型的模型结构和模型参数做初步验证，并对不符合第一预设要求的模型结构和模型参数进行修正；第二修正单元，用于利用所述被仿真对象的第一组实验数据对初步验证修正后的简化数字仿真模型做再次验证，并通过预设模型验证方法对该简化数字仿真模型的模型参数做再次修正，直至在相同的输入下修正后的简化数字仿真模型的输出数据与所述被仿真对象对应的输出数据的一致性衡量指标满足预设接受值；输出数据获取单元，用于利用所述被仿真对象的第二组实验数据作为所述第一组实验数据得到的简化数字仿真模型的输入，经过该简化数字仿真模型的仿真计算，得到该组实验数据对应的输出数据；计算单元，用于计算该组输出数据与所述被仿真对象对应的输出数据的一致性衡量指标；第一判断单元，用于判断所述第二组实验数据的一致性衡量指标是否满足所述预设接受值；第一确定单元，用于在所述第一判断单元判断出所述第二组实验数据的一致性衡量指标满足所述预设接受值之后，则将所述第一组实验数据得到的简化数字仿真模型作为最终确定简化数字仿真模型；第二确定单元，用于在所述第一判断单元判断出所述第二组实验数据的一致性衡量指标不满足所述预设接受值之后，以所述第一组实验数据得到的简化数字仿真模型的当前模型参数为寻优初始值，对模型参数进行寻优，获得第二组模型参数，用寻优得到的所述第二组模型参数对该简化数字仿真模型的模型参数进行修正，再以两组实验数据作为利用所述第二组模型参数修正得到简化数字仿真模型的输入，再次进行计算、判断和寻优，直至两组一致性衡量指标均满足所述预设接受值，从而最终确定简化数字仿真模型。优选的，所述第一修正单元包括：第一仿真子单元，用于对所述简化数字仿真模型和所述精细数字仿真模型采用相同的输入数据分别进行仿真，得到各自对应的输出数据；第一判断子单元，用于以所述精细数字仿真模型得到的输出数据为衡量标准，判断所述简化数字仿真模型得到的输出数据和所述精细数字仿真模型得到的输出数据是否符合所述第一预设要求；第一修正子单元，用于在所述第一判断子单元判断出所述简化数字仿真模型得到的输出数据和所述精细数字仿真模型得到的输出数据不符合所述第一预设要求之后，对所述简化数字仿真模型的模型结构和模型参数进行修正，直至两种数字仿真模型的输出数据符合所述第一预设要求。优选的，还包括：实验数据提取子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字仿真模型的修正方法，其特征在于，包括：采用通用建模工具对被仿真对象进行数学模型搭建，得到简化数字仿真模型；采用专业建模工具对所述被仿真对象进行数学模型搭建，得到精细数字仿真模型；以所述精细数字仿真模型为衡量标准，对所述简化数字仿真模型的模型结构和模型参数做初步验证，并对不符合第一预设要求的模型结构和模型参数进行修正；利用所述被仿真对象的第一组实验数据对初步验证修正后的简化数字仿真模型做再次验证，并通过预设模型验证方法对该简化数字仿真模型的模型参数做再次修正，直至在相同的输入下修正后的简化数字仿真模型的输出数据与所述被仿真对象对应的输出数据的一致性衡量指标满足预设接受值；利用所述被仿真对象的第二组实验数据作为所述第一组实验数据得到的简化数字仿真模型的输入，经过该简化数字仿真模型的仿真计算，得到该组实验数据对应的输出数据；计算该组输出数据与所述被仿真对象对应的输出数据的一致性衡量指标；判断所述第二组实验数据的一致性衡量指标是否满足所述预设接受值；如果是，则将所述第一组实验数据得到的简化数字仿真模型作为最终确定简化数字仿真模型；如果否，则以所述第一组实验数据得到的简化数字仿真模型的当前模型参数为寻优初始值，对模型参数进行寻优，获得第二组模型参数，用寻优得到的所述第二组模型参数对该简化数字仿真模型的模型参数进行修正，再以两组实验数据作为利用所述第二组模型参数修正得到简化数字仿真模型的输入，再次进行计算、判断和寻优，直至两组一致性衡量指标均满足所述预设接受值，从而最终确定简化数字仿真模型。...

【技术特征摘要】
1.一种数字仿真模型的修正方法，其特征在于，包括：采用通用建模工具对被仿真对象进行数学模型搭建，得到简化数字仿真模型；采用专业建模工具对所述被仿真对象进行数学模型搭建，得到精细数字仿真模型；以所述精细数字仿真模型为衡量标准，对所述简化数字仿真模型的模型结构和模型参数做初步验证，并对不符合第一预设要求的模型结构和模型参数进行修正；利用所述被仿真对象的第一组实验数据对初步验证修正后的简化数字仿真模型做再次验证，并通过预设模型验证方法对该简化数字仿真模型的模型参数做再次修正，直至在相同的输入下修正后的简化数字仿真模型的输出数据与所述被仿真对象对应的输出数据的一致性衡量指标满足预设接受值，获得根据所述第一组实验数据得到的简化数字仿真模型，并继续执行以下步骤；利用所述被仿真对象的第二组实验数据作为所述第一组实验数据得到的简化数字仿真模型的输入，经过该简化数字仿真模型的仿真计算，得到该组实验数据对应的输出数据；计算该组输出数据与所述被仿真对象对应的输出数据的一致性衡量指标；判断所述第二组实验数据的一致性衡量指标是否满足所述预设接受值；如果是，则将所述第一组实验数据得到的简化数字仿真模型作为最终确定简化数字仿真模型；如果否，则以所述第一组实验数据得到的简化数字仿真模型的当前模型参数为寻优初始值，对模型参数进行寻优，获得第二组模型参数，用寻优得到的所述第二组模型参数对该简化数字仿真模型的模型参数进行修正，再以两组实验数据作为利用所述第二组模型参数修正得到简化数字仿真模型的输入，再次进行计算、判断和寻优，直至两组一致性衡量指标均满足所述预设接受值，从而最终确定简化数字仿真模型。2.根据权利要求1所述的修正方法，其特征在于，所述以所述精细数字仿真模型为衡量标准，对所述简化数字仿真模型的模型结构和模型参数做初步验证，并对不符合第一预设要求的模型结构和模型参数进行修正的过程包括：对所述简化数字仿真模型和所述精细数字仿真模型采用相同的输入数据分别进行仿真，得到各自对应的输出数据；以所述精细数字仿真模型得到的输出数据为衡量标准，判断所述简化数字仿真模型得到的输出数据和所述精细数字仿真模型得到的输出数据是否符合所述第一预设要求；如果否，则对所述简化数字仿真模型的模型结构和模型参数进行修正，直至两种数字仿真模型的输出数据符合所述第一预设要求。3.根据权利要求2所述的修正方法，其特征在于，在所述对所述简化数字仿真模型和所述精细数字仿真模型采用相同的输入数据分别进行仿真，得到各自对应的输出数据之前，还包括：将多组输入数据作用于所述被仿真对象，得到所述被仿真对象的多组实际输出数据；将相同的多组输入数据作为所述精细数字仿真模型的输入数据，对所述精细数字仿真模型进行仿真，得到所述精细数字仿真模型对应的多组输出数据；将所述精细数字仿真模型的多组输出数据和所述被仿真对象的对应的多组实际输出数据进行对比，判断所述精细数字仿真模型的输出数据和所述被仿真对象的实际输出数据是否符合第二预设要求；如果否，则对所述精细数字仿真模型的模型结构及模型参数进行修正，直至所述精细数字仿真模型的输出数据和所述被仿真对象的实际输出数据符合所述第二预设要求。4.一种数字仿真模型的修正系统，其特征在于，包括：第一模型搭建单元，用于采用通用建模工具对被仿真对象进行数学模型搭建，得到简化数字仿真模型；第二模型搭建单元，用于采用专业建模工具对所述被仿真对象进行数学模型搭建，得到精细数字仿真模型；第一修正单元，用于以所述精细数字仿真模型为衡量标准，对所述简化...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗喜霜，林文慧，周翩，
申请(专利权)人：北京润科通用技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11