【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于并行仿真，具体的说是一种基于并行计算算法的modelica模型仿真方法及系统。
技术介绍
1、随着计算机技术的成熟，基于模型的系统工程方法在系统设计和仿真建模领域均得到了广泛应用，基于模型的方法具有可重用、无歧义、易理解、易复制传播等诸多优点，因此逐渐替代了传统的基于文本的系统工程方法。随着机电系统功能需求日益复杂，它往往涉及机械、电子、电力、液压、热和控制等诸多领域和学科，使得系统的规模日益庞大，结构和行为日益复杂，多领域系统设计和仿真建模变得越来越重要。
2、modelica语言的兴起为大规模、时变的复杂多领域系统建模提供了方便。作为多领域系统建模仿真语言，modelica具有广阔的发展前景。它是复杂工程系统设计的新一代cae技术，并已成为工程系统物理建模的事实标准。但是modelica模型计算复杂度高。
3、如授权公告号为cn115293056b的中国专利公开了一种面向modelica模型的多目标优化方法，包括：获取modelica模型中待优化的各输入参数和各输出参数；生成由各输入参数的n个取值组合构成的初始种群；将当前种群中的各种群个体代入所述modelica模型进行仿真；对所述当前种群执行快速非支配排序算法，得到各种群个体的第一非支配层级和第一拥挤度，计算各种群个体的第一适应度；根据所述第一适应度以及各输入参数的优先级，生成新的当前种群，以及对应的各输出参数的n个新取值组合，返回所述第一非支配层级和第一拥挤度的计算操作，直到达到设定的优化终止条件；在最终的当前种群中选取各输入参数的
4、如授权公告号为cn111967128b的中国专利公开了一种提高modelica仿真模型求解效率的方法，包括以下步骤：以变量变化频量为基准，将待处理的modelica仿真模型拆分成大时间尺度模型和小时间尺度模型；其中，大时间尺度模型为易收敛的离散系统模型，小时间尺度模型为不易收敛的连续系统模型；分别对拆分的大时间尺度模型、小时间尺度模型进行建模；大时间尺度模型采用离散系统建模，小时间尺度模型采用连续系统建模；采用连续-离散混合建模的方法对建模后的大时间尺度模型和小时间尺度模型进行模型重构。该专利技术通过对modelica模型进行重构，将modelica模型在代码层面进行解构，拆分成连续系统模型和离散系统模型，显著地提高了modelica模型的运算效率。
5、以上专利均存在的问题：在构建系统modelica模型时，系统modelica模型包含多个子模型，在进行计算仿真时，会导致运算效率降低。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提出了一种基于并行计算算法的modelica模型仿真方法及系统，根据滑轮绳索系统的建模需求，使用modelica语言建立滑轮绳索的modelica模型，利用并行计算算法，对滑轮绳索modelica模型进行并行化处理，使用modelica仿真工具，运行并行化的滑轮绳索modelica模型，对滑轮绳索modelica模型进行仿真，完成并行仿真后，进行仿真结果的分析和评估，并根据实际情况，对并行化的模型进行性能优化，通过并行计算，有效地解决了滑轮绳索modelica模型分为多个子模型，运行速度慢的问题，大大提高了modelica模型的运算效率和性能。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种基于并行计算算法的modelica模型仿真方法，包括以下具体步骤：
4、步骤s1：根据滑轮绳索系统的建模需求，使用modelica语言建立滑轮绳索的modelica模型；
5、步骤s2：利用并行计算算法，对滑轮绳索modelica模型进行并行化处理；
6、步骤s3：使用modelica仿真工具，运行并行化的滑轮绳索modelica模型，对滑轮绳索modelica模型进行仿真；
7、步骤s4：完成并行仿真后，进行仿真结果的分析和评估，并根据实际情况，对并行化的模型进行性能优化。
8、具体的，所述步骤s1中滑轮绳索modelica模型包括：绳索模型、滑轮和卷扬模型和滑移副模型。
9、具体的，所述步骤s2的具体方法为：
10、步骤s201：将滑轮绳索modelica模型并行计算的任务设置为并行计算状态，通过客户端管理，将滑轮绳索modelica模型并行计算的任务分配至在运行中客户端的容器；
11、步骤s202：设定滑轮绳索modelica模型并行计算的任务的集合为n，服务器的客户端集合为m，n＝{n1,n2,...,nm}，m＝{m1,m2,...,mn}，其中，nm表示第m个滑轮绳索modelica模型并行计算的任务，mn表示第n个客户端，对第i个客户端机器性能进行加权，计算公式为：
12、
13、其中，表示第i个客户端机器性能的权重，wcpu表示计算机cpu线程计算能力参数，wkcpu表示计算机cpu线程空闲情况，α、β表示修正参数，nxc表示计算机运行的进程数；
14、步骤s203：按照客户端性能权重大小，依次滑轮绳索modelica模型并行计算的任务，并计算滑轮绳索modelica模型并行计算的任务在第j个客户端的运行时间，计算公式为：
15、
16、其中，表示滑轮绳索modelica模型并行计算的任务在第j个客户端的运行时间，λ表示运行时间调节参数；
17、步骤s204：计算滑轮绳索modelica模型并行计算的任务并行计算时的并行效率，计算公式为：
18、
19、其中，xl表示滑轮绳索modelica模型并行计算的任务并行计算时的并行效率，表示滑轮绳索modelica模型并行计算的任务在第k个客户端的运行时间，表示滑轮绳索modelica模型并行计算的任务在第p个客户端的运行时间，表示滑轮绳索modelica模型并行计算的任务在第q个客户端的运行时间，//表示整数之间的除法返回整数的符号，％表示整数之间的除法返回余数的符号；
20、步骤s205：利用任务调整策略，对滑轮绳索modelica模型并行计算的任务进行调整，直至并行效率趋于最大值。
21、具体的，所述步骤s205中的任务调整策略包括：当m≤n时，无需进行调整，当m＞n时，使
22、具体的，所述步骤s3中的modelica仿真工具包括：mworks.sysplorer和dymola。
23、一种基于并行计算算法的modelica模型仿真系统，包括：建模需求分析模块，并行化模块，modelica仿真模块，分析和评估模块；
24、所述建模需求分析模块，用于根据滑轮绳索系统的建模需求，使用modelica语言建立滑轮绳索的modelica模型；
25、所述并行化模块，用于利用并行计算算法，对滑轮绳索modelica模型进行并行化处理；
26、所述modelica仿真模块本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于并行计算算法的Modelica模型仿真方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
2.如权利要求1所述的一种基于并行计算算法的Modelica模型仿真方法，其特征在于，所述步骤S1中滑轮绳索Modelica模型包括：绳索模型、滑轮和卷扬模型和滑移副模型。
3.如权利要求2所述的一种基于并行计算算法的Modelica模型仿真方法，其特征在于，所述步骤S2的具体方法为：
4.如权利要求3所述的一种基于并行计算算法的Modelica模型仿真方法，其特征在于，所述步骤S205中的任务调整策略包括：当m≤n时，无需进行调整，当m＞n时，使
5.如权利要求4所述的一种基于并行计算算法的Modelica模型仿真方法，其特征在于，所述步骤S3中的Modelica仿真工具包括：MWORKS.Sysplorer和Dymola。
6.一种基于并行计算算法的Modelica模型仿真系统，其基于权利要求1-5中任一项所述的一种基于并行计算算法的Modelica模型仿真方法实现，其特征在于，包括：建模需求分析模块，并行化模块，Modelica
7.如权利要求6所述的一种基于并行计算算法的Modelica模型仿真系统，其特征在于，所述建模需求分析模块包括建模需求分析单元和Modelica模型建立单元，
8.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-5中任一项所述的一种基于并行计算算法的Modelica模型仿真方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机指令，当计算机指令运行时执行权利要求1-5中任一项所述的一种基于并行计算算法的Modelica模型仿真方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于并行计算算法的modelica模型仿真方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
2.如权利要求1所述的一种基于并行计算算法的modelica模型仿真方法，其特征在于，所述步骤s1中滑轮绳索modelica模型包括：绳索模型、滑轮和卷扬模型和滑移副模型。
3.如权利要求2所述的一种基于并行计算算法的modelica模型仿真方法，其特征在于，所述步骤s2的具体方法为：
4.如权利要求3所述的一种基于并行计算算法的modelica模型仿真方法，其特征在于，所述步骤s205中的任务调整策略包括：当m≤n时，无需进行调整，当m＞n时，使
5.如权利要求4所述的一种基于并行计算算法的modelica模型仿真方法，其特征在于，所述步骤s3中的modelica仿真工具包括：mworks.sysplorer和dymola。
6.一种基...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗宇阳，姜海波，张德生，
申请(专利权)人：上海烜翊科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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