一种将架构模型转换为动态仿真模型的转换系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种将架构模型转换为动态仿真模型的转换系统及其方法，该系统由架构模型组件库、动态仿真模型库、用户界面模块、架构解析模块、行为注入模块、模型管理模块和数据管理模块组成。该方法通过搭建架构模型组件库、搭建架构模型、导入架构模型、解析架构模型、生成映射关系数据、搭建动态仿真模型库、注入行为方程、驱动模型进行仿真等步骤实现模型行为的转换。本发明专利技术可将架构模型转换为动态仿真模型或其他模型，实现了架构模型的复用，减少了重复劳动，提高了建模效率，同时本发明专利技术可以用同一个架构模型进行多种仿真，而不需要建多个模型，因此当架构模型需要修改拓扑结构的时候，只需要修改一个模型，便于模型的维护。

A conversion system and method for converting an architectural model into a dynamic simulation model

The invention discloses a system that converts architecture model into a dynamic simulation model and method, the system consists of the architecture model of component library, dynamic simulation model library, user interface module, structure analysis module, behavior injection module, model management module and data management module. The transition from architectural model component library, build the architecture model and implementation framework model, analytical framework, model generation mapping data, build dynamic simulation model base, injection behavior equation, model driven simulation steps realized behavior model. The invention can be converted to the architecture model of dynamic simulation model or other model, reuse architecture model, reduce duplication of work, improve the efficiency of modeling, the invention can be used with a variety of simulation model, without the need to build a model, so when the need to modify the topology structure model, only need to modify a model for maintenance model.

【技术实现步骤摘要】
一种将架构模型转换为动态仿真模型的转换系统及其方法
本专利技术属于计算机仿真建模领域，具体涉及一种将架构模型转换为动态仿真模型的转换系统及其方法。
技术介绍
Modelica是国际仿真界于1997年提出的一种开放的全新多领域统一建模语言，它归纳和统一了先前多种建模语言，且融合了键合图的非因果建模思想、Java语言的面向对象技术和Matlab的数值与矩阵机制，因而具备极其强大的建模功能。面向对象性和非因果性是Modelica语言最大的优点。面向对象的建模方法具有数据封装、分层、连接和继承等特征，易于减少错误的发生并容易实现模型的重用。所谓非因果性建模，就是以一种中性、自然的形式表达模型方程，从而不必更多的考虑计算顺序，避免了对模型方程的繁琐推导，从而提高了建模效率，并使部件模型易于被重复使用。Modelica语言采用陈述式、基于方程的非因果建模方法建立模型，通过定义接口，使模型接口标准化，因此采用Modelica建模可以使物理系统各子系统之间既能完全独立又可互相统一。在实际的Modelica建模过程中，会遇到要对同一个系统针对不同的运行工况、不同的仿真侧重点进行建模的情况。此时，虽然系统的组件之间的拓扑结构完全一致，但是内在行为却不尽相同。传统的建模方法要对同一个系统，搭建多个包含不同行为的模型满足不同的仿真需求。通过这种方法建模，模型复用率低，要进行重复劳动，而且由于同一个系统要由多个不同的模型来分别仿真，修改时要同时修改多个模型，不易于模型的维护。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中存在的问题，本专利技术旨在提供一种将架构模型转换为动态仿真模型的转换系统及其方法，以便于模型的维护并提高建模效率。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：一种将架构模型转换为动态仿真模型的转换系统，由架构模型组件库、动态仿真模型库、用户界面模块、架构解析模块、行为注入模块、模型管理模块和数据管理模块组成；所述架构模型组件库，负责存储用于组成架构模型的组件；所述动态仿真模型库，负责存储构建好的且定义过行为的动态仿真模型；所述用户界面模块，负责处理所述转换系统与用户的交互，接收用户输入的信息，与展示运行状况；所述架构解析模块，负责解析架构模型的结构；所述行为注入模块，负责将模型行为方程写进目标位置；所述模型管理模块，负责模型文件的增删改查，并管理模型文件之间的组织关系；所述数据管理模块，负责管理整个所述转换系统运行中产出的数据，并负责数据的持久化。一种将架构模型转换为动态仿真模型的转换方法，包括如下步骤：步骤0、利用Modelica模型开发平台，搭建所述架构模型组件库；所述架构模型组件库中的组件均无需定义行为，只需定义接口；步骤1、使用所述架构模型组件库中的组件搭建架构模型，对组件进行连线，确定架构模型的拓扑结构；步骤2、通过所述模型管理模块将搭建好的架构模型导入到所述转换系统中；步骤3、所述架构解析模块对导入后的架构模型进行分析，将需要映射为动态仿真模型的组件收集起来，提交给所述用户界面模块，让用户进行选择；步骤4、用户确认后，所述用户界面模块生成一份原架构模型与动态仿真模型的映射关系数据，并交给所述数据管理模块管理；步骤5、所述行为注入模块从所述数据管理模块中提取映射关系，并根据映射关系，指挥所述模型管理模块生成一个空的动态仿真模型库；步骤6、所述行为注入模块根据所述动态仿真模型库缺失的内容，通知所述用户界面模块生成组件方程输入界面，供用户输入描述模型行为的方程代码；步骤7、用户完成方程代码的输入之后，所述行为注入模块指挥所述模型管理模块，将行为方程写入所述动态仿真模型库，构建成动态仿真模型，并交给所述模型管理模块管理；所述动态仿真模型库与所述架构模型组件库的结构完全一致，所述动态仿真模型库与所述架构模型组件库的区别在于，定义了动态仿真模型的行为；步骤8、用户通过所述用户界面模块生成的模型切换界面，切换模型行为，将架构模型切换成动态仿真模型；步骤9、驱动模型进行仿真时，所述模型管理模块加载所述动态仿真模型库和架构模型，架构模型会从所述动态仿真模型库中查找相应的动态仿真模型并载入；此时，架构模型的拓扑结构不变，但具有了动态仿真模型的行为，即转换为了动态仿真模型；步骤10、结束。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、提高建模效率：架构模型只模拟系统的拓扑结构，可以转换为动态仿真模型或其他模型，实现了架构模型的复用，减少了重复劳动。2、便于模型的维护：用同一个架构模型可以进行多种仿真，而不需要建多个模型，因此当架构模型需要修改拓扑结构的时候，只需要修改一个模型，而传统建模方法需要修改多个模型。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明。本专利技术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专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术转换系统的结构框图；图2为本专利技术转换方法的步骤流程图。具体实施方式下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本专利技术。参见图1所示，一种将架构模型转换为动态仿真模型的转换系统，由架构模型组件库1、动态仿真模型库2、用户界面模块3、架构解析模块4、行为注入模块5、模型管理模块6和数据管理模块7组成；所述架构模型组件库1，负责存储用于组成架构模型的组件；所述动态仿真模型库2，负责存储构建好的且定义过行为的动态仿真模型；所述用户界面模块3，负责处理所述转换系统与用户的交互，接收用户输入的信息，与展示运行状况；所述架构解析模块4，负责解析架构模型的结构；所述行为注入模块5，负责将模型行为方程写进目标位置；所述模型管理模块6，负责模型文件的增删改查，并管理模型文件之间的组织关系；所述数据管理模块7，负责管理整个所述转换系统运行中产出的数据，并负责数据的持久化。参见图1和图2所示，一种将架构模型转换为动态仿真模型的转换方法，包括如下步骤：步骤0、利用Modelica模型开发平台，搭建所述架构模型组件库1；所述架构模型组件库1中的组件均无需定义行为，只需定义接口；步骤1、使用所述架构模型组件库1中的组件搭建架构模型，对组件进行连线，确定架构模型的拓扑结构；步骤2、通过所述模型管理模块6将搭建好的架构模型导入到所述转换系统中；步骤3、所述架构解析模块4对导入后的架构模型进行分析，将需要映射为动态仿真模型的组件收集起来，提交给所述用户界面模块3，让用户进行选择；步骤4、用户确认后，所述用户界面模块3生成一份原架构模型与动态仿真模型的映射关系数据，并交给所述数据管理模块7管理；步骤5、所述行为注入模块5从所述数据管理模块7中提取映射关系，并根据映射关系，指挥所述模型管理模块6生成一个空的动态仿真模型库2；步骤6、所述行为注入模块5根据所述动态仿真模型库2缺失的内容，通知所述用户界面模块3生成组件方程输入界面，供用户输入描述模型行为的方程代码；步骤7、用户完成方程代码的输入之后，所述行为注入模块5指挥所述模型管理模块6，将行为方程写入所述动态仿真模型库2，构建成动态仿真模型，并交本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将架构模型转换为动态仿真模型的转换系统，其特征在于：由架构模型组件库（1）、动态仿真模型库（2）、用户界面模块（3）、架构解析模块（4）、行为注入模块（5）、模型管理模块（6）和数据管理模块（7）组成；所述架构模型组件库（1），负责存储用于组成架构模型的组件；所述动态仿真模型库（2），负责存储构建好的且定义过行为的动态仿真模型；所述用户界面模块（3），负责处理所述转换系统与用户的交互，接收用户输入的信息，与展示运行状况；所述架构解析模块（4），负责解析架构模型的结构；所述行为注入模块（5），负责将模型行为方程写进目标位置；所述模型管理模块（6），负责模型文件的增删改查，并管理模型文件之间的组织关系；所述数据管理模块（7），负责管理整个所述所述转换系统运行中产出的数据，并负责数据的持久化。

【技术特征摘要】
1.一种将架构模型转换为动态仿真模型的转换系统，其特征在于：由架构模型组件库（1）、动态仿真模型库（2）、用户界面模块（3）、架构解析模块（4）、行为注入模块（5）、模型管理模块（6）和数据管理模块（7）组成；所述架构模型组件库（1），负责存储用于组成架构模型的组件；所述动态仿真模型库（2），负责存储构建好的且定义过行为的动态仿真模型；所述用户界面模块（3），负责处理所述转换系统与用户的交互，接收用户输入的信息，与展示运行状况；所述架构解析模块（4），负责解析架构模型的结构；所述行为注入模块（5），负责将模型行为方程写进目标位置；所述模型管理模块（6），负责模型文件的增删改查，并管理模型文件之间的组织关系；所述数据管理模块（7），负责管理整个所述所述转换系统运行中产出的数据，并负责数据的持久化。2.一种利用如权利要求1所述的转换系统的转换方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤0、利用Modelica模型开发平台，搭建所述架构模型组件库（1）；所述架构模型组件库（1）中的组件均无需定义行为，只需定义接口；步骤1、使用所述架构模型组件库（1）中的组件搭建架构模型，对组件进行连线，确定架构模型的拓扑结构；步骤2、通过所述模型管理模块（6）将搭建好的架构模型导入到所述转换系统中；步骤3、所述架构解析模块（4）对导入后的架构模型进行分析，将需要映射为动态...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵旭峰，邵进涛，江雷，周凡利，谢刚，刘奇，
申请(专利权)人：苏州同元软控信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32