基于Modelica的热流体介质仿真实时化方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种基于Modelica的热流体介质仿真实时化方法，涉及仿真技术。其中，方法包括：在仿真机环境中运行基于Modelica的原始部件模型；如果所述原始部件模型的单步求解时长大于预设机器物理交互时长，确定所有原始流体介质模型中目标原始流体介质模型对应的自定义介质模板；调用所述自定义介质模板生成新的流体介质模型，并根据所述新的流体介质模型生成新的部件模型；其中，任一自定义函数的计算量小于对应原始函数的计算量，和/或所述自定义介质模板中的自定义函数数量小于对应原始介质模板中的函数数量。本实施例提高部件模型和热力系统模型的计算效率。施例提高部件模型和热力系统模型的计算效率。施例提高部件模型和热力系统模型的计算效率。

【技术实现步骤摘要】
基于Modelica的热流体介质仿真实时化方法


[0001]本专利技术实施例涉及仿真技术，尤其涉及一种基于Modelica的热流体介质仿真实时化方法。

技术介绍

[0002]复杂热流体系统在研发过程中涉及大量的试验研究，为避免试验的不可复现性和节约成本考虑，通过实时化的数字模型与实物系统的交联手段，可缩短研发周期。例如，采用Modelica构建介质模型并进行仿真。由于热流体是慢反应系统，复杂热流体系统的仿真实时化问题尤为困难，往往存在超时，大步长计算发散等问题。
[0003]传统热流体系统模型的仿真实时化方式为，基于Modelica的模型，在保留原介质模型的前提下减少系统部件数量，以此达到减少计算方程数量来实现计算效率的提升。但是，热流体系统多以管网形式出现，其组成形式多有不同，如均以减少部件的形式处理，必将导致系统模型的数值精度损失，难以起到模型对实际应用的指导价值。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种基于Modelica的热流体介质仿真实时化方法，以提高部件模型内部的计算效率，在不减少任何部件的前提下，使整个系统模型满足时效性要求。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于Modelica的热流体介质仿真实时化方法，包括：
[0006]在仿真机环境中运行基于Modelica的原始部件模型，所述原始部件模型包括至少一个原始流体介质模型，每个所述原始流体介质模型采用对应的原始介质模板构建，每个所述原始介质模板包括至少一个原始函数的信息；
[0007]如果所述原始部件模型的单步求解时长大于预设机器物理交互时长，确定所有原始流体介质模型中目标原始流体介质模型对应的自定义介质模板，所述自定义介质模板包括至少一个自定义函数的信息；
[0008]调用所述自定义介质模板生成新的流体介质模型，并根据所述新的流体介质模型生成新的部件模型；
[0009]其中，任一自定义函数的计算量小于对应原始函数的计算量，和/或所述自定义介质模板中的自定义函数数量小于对应原始介质模板中的函数数量。
[0010]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
[0011]一个或多个处理器；
[0012]存储器，用于存储一个或多个程序，
[0013]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的热流体介质仿真实时化方法。
[0014]第三方面，本专利技术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的热流体介质仿真实
时化方法。
[0015]本专利技术实施例在基于Modelica的原始部件模型不满足时效性要求时调用自定义介质模板来代替原始介质模板，通过减小介质模板中任一函数的计算量和/或函数数量，来减少流体介质模型的计算量，从而使新的部件模型的计算满足时效性要求，在不减少任何部件模型的前提下，提高整个系统模型的计算效率。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施方式，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。
[0017]图1是本专利技术实施例提供的一种基于Modelica的热流体介质仿真实时化方法的流程图；
[0018]图2是本专利技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0019]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术所保护的范围。
[0020]在本专利技术的描述中，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专利技术和简化描述，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专利技术的限制。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。
[0021]在本专利技术的描述中，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专利技术中的具体含义。
[0022]本专利技术实施例提供一种基于Modelica的热流体介质仿真实时化方法，适用于在Modelica仿真环境中进行热力系统实时化仿真的情况，本实施例由电子设备执行。该方法的流程图如图1所示，本实施例提供的方法具体包括：
[0023]S110、在仿真机环境中运行基于Modelica的原始部件模型。
[0024]Modelica的仿真软件用于实现热力系统的仿真，仿真软件中自带用于实现热力系统部件仿真的部件模型，本实施例中将该部件模型称为原始部件模型。本步骤在仿真机环境中运行原始部件模型，以对原始部件模型的单步求解时长进行测算。单步求解时长是指一仿真模型在单个时间步长内计算收敛所需要的时间，需将该仿真模型部署在仿真机环境中进行测试得到。
[0025]具体来说，所述原始部件模型包括至少一个原始流体介质模型，每个所述原始流体介质模型采用对应的原始介质模板构建，每个所述原始介质模板包括至少一个原始函数的信息。
[0026]需要说明的是，原始介质模板中的原始函数都是空函数，只有该函数的变量声明，没有具体的变量值，因此原始介质模板不能运行。如果将具体的变量值代入原始介质模板，就构建了原始流体介质模型。
[0027]原始流体介质模型运行时用于实现对具体热流体介质的仿真。每种热流体介质对应一个原始流体介质模型。由于热力系统部件包括至少一种热流体介质，因此原始部件模型包括至少一个原始流体介质模型。
[0028]S120、如果所述原始部件模型的单步求解时长大于预设机器物理交互时长，确定所有原始流体介质模型中目标原始流体介质模型对应的自定义介质模板，每个所述自定义介质模板包括至少一个自定义函数的信息。
[0029]机器物理交互时长是指一仿真模型通过部署仿真机环境的电子设备将仿真数据对外交互的时长，可以根据实际仿真需求在仿真机环境中预先设定。
[0030]本步骤通过比较预设机器物理交互时长与通过运行原始部件模型测算出来的单步求解时长，来判断原始部件模型是否满足时效性要求。如果所述原始部件模型的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于Modelica的热流体介质仿真实时化方法，其特征在于，包括：在仿真机环境中运行基于Modelica的原始部件模型，所述原始部件模型包括至少一个原始流体介质模型，每个所述原始流体介质模型采用对应的原始介质模板构建，每个所述原始介质模板包括至少一个原始函数的信息；如果所述原始部件模型的单步求解时长大于预设机器物理交互时长，确定所有原始流体介质模型中目标原始流体介质模型对应的自定义介质模板，所述自定义介质模板包括至少一个自定义函数的信息；调用所述自定义介质模板生成新的流体介质模型，并根据所述新的流体介质模型生成新的部件模型；其中，任一自定义函数的计算量小于对应原始函数的计算量，和/或所述自定义介质模板中的自定义函数数量小于对应原始介质模板中的函数数量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在仿真机环境中运行基于Modelica的原始部件模型之前，还包括：构建自定义函数，以使所述自定义函数计算得到的物性数据与实际物性数据之差满足精度要求；根据所述自定义函数构建自定义介质模板。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述构建自定义函数，包括：采用多项式拟合方法构建物性参数求解函数；或者，采用表格插值法构建物性参数求解函数。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述自定义函数构建自定义介质模板，包括：确定待仿真的原始部件模型中的原始流体介质模型的类型；将所述原始流体介质模型的类型作为需要构建的自定义介质模板的类型；根据需要构建的自定义介质模板的类型选择需要的自定义函数，并根据所选自定义函数构建对应类型的自定义介质模板。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述构建自定义函数，包括：保留原始函数中的核心方程，对用于增强结果性能的方程进行简化处理。6.根据权利要求1
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5任一项所述的方法，其特征在于，所述如果所述原始部件模型的单步求解时长大于预设机器物理交...

【专利技术属性】
技术研发人员：金薄，张彬彬，麻胜南，张彤辉，
申请(专利权)人：中国汽车技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：