本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)仿真建模領(lǐng)域，具體涉及一種將架構(gòu)模型轉(zhuǎn)換為動態(tài)仿真模型的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)：

Modelica是國際仿真界于1997年提出的一種開放的全新多領(lǐng)域統(tǒng)一建模語言，它歸納和統(tǒng)一了先前多種建模語言，且融合了鍵合圖的非因果建模思想、Java語言的面向?qū)ο蠹夹g(shù)和Matlab的數(shù)值與矩陣機(jī)制，因而具備極其強(qiáng)大的建模功能。

面向?qū)ο笮院头且蚬允荕odelica語言最大的優(yōu)點(diǎn)。面向?qū)ο蟮慕７椒ň哂袛?shù)據(jù)封裝、分層、連接和繼承等特征，易于減少錯誤的發(fā)生并容易實(shí)現(xiàn)模型的重用。所謂非因果性建模，就是以一種中性、自然的形式表達(dá)模型方程，從而不必更多的考慮計(jì)算順序，避免了對模型方程的繁瑣推導(dǎo)，從而提高了建模效率，并使部件模型易于被重復(fù)使用。Modelica語言采用陳述式、基于方程的非因果建模方法建立模型，通過定義接口，使模型接口標(biāo)準(zhǔn)化，因此采用Modelica建模可以使物理系統(tǒng)各子系統(tǒng)之間既能完全獨(dú)立又可互相統(tǒng)一。

在實(shí)際的Modelica建模過程中，會遇到要對同一個系統(tǒng)針對不同的運(yùn)行工況、不同的仿真?zhèn)戎攸c(diǎn)進(jìn)行建模的情況。此時，雖然系統(tǒng)的組件之間的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)完全一致，但是內(nèi)在行為卻不盡相同。傳統(tǒng)的建模方法要對同一個系統(tǒng)，搭建多個包含不同行為的模型滿足不同的仿真需求。通過這種方法建模，模型復(fù)用率低，要進(jìn)行重復(fù)勞動，而且由于同一個系統(tǒng)要由多個不同的模型來分別仿真，修改時要同時修改多個模型，不易于模型的維護(hù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明旨在提供一種將架構(gòu)模型轉(zhuǎn)換為動態(tài)仿真模型的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)及其方法，以便于模型的維護(hù)并提高建模效率。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種將架構(gòu)模型轉(zhuǎn)換為動態(tài)仿真模型的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，由架構(gòu)模型組件庫、動態(tài)仿真模型庫、用戶界面模塊、架構(gòu)解析模塊、行為注入模塊、模型管理模塊和數(shù)據(jù)管理模塊組成；

所述架構(gòu)模型組件庫，負(fù)責(zé)存儲用于組成架構(gòu)模型的組件；

所述動態(tài)仿真模型庫，負(fù)責(zé)存儲構(gòu)建好的且定義過行為的動態(tài)仿真模型；

所述用戶界面模塊，負(fù)責(zé)處理所述轉(zhuǎn)換系統(tǒng)與用戶的交互，接收用戶輸入的信息，與展示運(yùn)行狀況；

所述架構(gòu)解析模塊，負(fù)責(zé)解析架構(gòu)模型的結(jié)構(gòu)；

所述行為注入模塊，負(fù)責(zé)將模型行為方程寫進(jìn)目標(biāo)位置；

所述模型管理模塊，負(fù)責(zé)模型文件的增刪改查，并管理模型文件之間的組織關(guān)系；

所述數(shù)據(jù)管理模塊，負(fù)責(zé)管理整個所述轉(zhuǎn)換系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)出的數(shù)據(jù)，并負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的持久化。

一種將架構(gòu)模型轉(zhuǎn)換為動態(tài)仿真模型的轉(zhuǎn)換方法，包括如下步驟：

步驟0、利用Modelica模型開發(fā)平臺，搭建所述架構(gòu)模型組件庫；所述架構(gòu)模型組件庫中的組件均無需定義行為，只需定義接口；

步驟1、使用所述架構(gòu)模型組件庫中的組件搭建架構(gòu)模型，對組件進(jìn)行連線，確定架構(gòu)模型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；

步驟2、通過所述模型管理模塊將搭建好的架構(gòu)模型導(dǎo)入到所述轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中；

步驟3、所述架構(gòu)解析模塊對導(dǎo)入后的架構(gòu)模型進(jìn)行分析，將需要映射為動態(tài)仿真模型的組件收集起來，提交給所述用戶界面模塊，讓用戶進(jìn)行選擇；

步驟4、用戶確認(rèn)后，所述用戶界面模塊生成一份原架構(gòu)模型與動態(tài)仿真模型的映射關(guān)系數(shù)據(jù)，并交給所述數(shù)據(jù)管理模塊管理；

步驟5、所述行為注入模塊從所述數(shù)據(jù)管理模塊中提取映射關(guān)系，并根據(jù)映射關(guān)系，指揮所述模型管理模塊生成一個空的動態(tài)仿真模型庫；

步驟6、所述行為注入模塊根據(jù)所述動態(tài)仿真模型庫缺失的內(nèi)容，通知所述用戶界面模塊生成組件方程輸入界面，供用戶輸入描述模型行為的方程代碼；

步驟7、用戶完成方程代碼的輸入之后，所述行為注入模塊指揮所述模型管理模塊，將行為方程寫入所述動態(tài)仿真模型庫，構(gòu)建成動態(tài)仿真模型，并交給所述模型管理模塊管理；

所述動態(tài)仿真模型庫與所述架構(gòu)模型組件庫的結(jié)構(gòu)完全一致，所述動態(tài)仿真模型庫與所述架構(gòu)模型組件庫的區(qū)別在于，定義了動態(tài)仿真模型的行為；

步驟8、用戶通過所述用戶界面模塊生成的模型切換界面，切換模型行為，將架構(gòu)模型切換成動態(tài)仿真模型；

步驟9、驅(qū)動模型進(jìn)行仿真時，所述模型管理模塊加載所述動態(tài)仿真模型庫和架構(gòu)模型，架構(gòu)模型會從所述動態(tài)仿真模型庫中查找相應(yīng)的動態(tài)仿真模型并載入；此時，架構(gòu)模型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不變，但具有了動態(tài)仿真模型的行為，即轉(zhuǎn)換為了動態(tài)仿真模型；

步驟 10、結(jié)束。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1、提高建模效率：架構(gòu)模型只模擬系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以轉(zhuǎn)換為動態(tài)仿真模型或其他模型，實(shí)現(xiàn)了架構(gòu)模型的復(fù)用，減少了重復(fù)勞動。

2、便于模型的維護(hù)：用同一個架構(gòu)模型可以進(jìn)行多種仿真，而不需要建多個模型，因此當(dāng)架構(gòu)模型需要修改拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的時候，只需要修改一個模型，而傳統(tǒng)建模方法需要修改多個模型。

上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明。本發(fā)明的具體實(shí)施方式由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明轉(zhuǎn)換方法的步驟流程圖。

具體實(shí)施方式

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例，來詳細(xì)說明本發(fā)明。

參見圖1所示，一種將架構(gòu)模型轉(zhuǎn)換為動態(tài)仿真模型的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，由架構(gòu)模型組件庫1、動態(tài)仿真模型庫2、用戶界面模塊3、架構(gòu)解析模塊4、行為注入模塊5、模型管理模塊6和數(shù)據(jù)管理模塊7組成；

所述架構(gòu)模型組件庫1，負(fù)責(zé)存儲用于組成架構(gòu)模型的組件；

所述動態(tài)仿真模型庫2，負(fù)責(zé)存儲構(gòu)建好的且定義過行為的動態(tài)仿真模型；

所述用戶界面模塊3，負(fù)責(zé)處理所述轉(zhuǎn)換系統(tǒng)與用戶的交互，接收用戶輸入的信息，與展示運(yùn)行狀況；

所述架構(gòu)解析模塊4，負(fù)責(zé)解析架構(gòu)模型的結(jié)構(gòu)；

所述行為注入模塊5，負(fù)責(zé)將模型行為方程寫進(jìn)目標(biāo)位置；

所述模型管理模塊6，負(fù)責(zé)模型文件的增刪改查，并管理模型文件之間的組織關(guān)系；

所述數(shù)據(jù)管理模塊7，負(fù)責(zé)管理整個所述轉(zhuǎn)換系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)出的數(shù)據(jù)，并負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的持久化。

參見圖1和圖2所示，一種將架構(gòu)模型轉(zhuǎn)換為動態(tài)仿真模型的轉(zhuǎn)換方法，包括如下步驟：

步驟0、利用Modelica模型開發(fā)平臺，搭建所述架構(gòu)模型組件庫1；所述架構(gòu)模型組件庫1中的組件均無需定義行為，只需定義接口；

步驟1、使用所述架構(gòu)模型組件庫1中的組件搭建架構(gòu)模型，對組件進(jìn)行連線，確定架構(gòu)模型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；

步驟2、通過所述模型管理模塊6將搭建好的架構(gòu)模型導(dǎo)入到所述轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中；

步驟3、所述架構(gòu)解析模塊4對導(dǎo)入后的架構(gòu)模型進(jìn)行分析，將需要映射為動態(tài)仿真模型的組件收集起來，提交給所述用戶界面模塊3，讓用戶進(jìn)行選擇；

步驟4、用戶確認(rèn)后，所述用戶界面模塊3生成一份原架構(gòu)模型與動態(tài)仿真模型的映射關(guān)系數(shù)據(jù)，并交給所述數(shù)據(jù)管理模塊7管理；

步驟5、所述行為注入模塊5從所述數(shù)據(jù)管理模塊7中提取映射關(guān)系，并根據(jù)映射關(guān)系，指揮所述模型管理模塊6生成一個空的動態(tài)仿真模型庫2；

步驟6、所述行為注入模塊5根據(jù)所述動態(tài)仿真模型庫2缺失的內(nèi)容，通知所述用戶界面模塊3生成組件方程輸入界面，供用戶輸入描述模型行為的方程代碼；

步驟7、用戶完成方程代碼的輸入之后，所述行為注入模塊5指揮所述模型管理模塊6，將行為方程寫入所述動態(tài)仿真模型庫2，構(gòu)建成動態(tài)仿真模型，并交給所述模型管理模塊6管理；

所述動態(tài)仿真模型庫與所述架構(gòu)模型組件庫的結(jié)構(gòu)完全一致，所述動態(tài)仿真模型庫與所述架構(gòu)模型組件庫的區(qū)別在于，定義了動態(tài)仿真模型的行為；

步驟8、用戶通過所述用戶界面模塊3生成的模型切換界面，切換模型行為，將架構(gòu)模型切換成動態(tài)仿真模型；

步驟9、驅(qū)動模型進(jìn)行仿真時，所述模型管理模塊6加載所述動態(tài)仿真模型庫2和架構(gòu)模型，架構(gòu)模型會從所述動態(tài)仿真模型庫2中查找相應(yīng)的動態(tài)仿真模型并載入；此時，架構(gòu)模型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不變，但具有了動態(tài)仿真模型的行為，即轉(zhuǎn)換為了動態(tài)仿真模型；

步驟 10、結(jié)束。

上述實(shí)施例只是為了說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的是在于讓本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡是根據(jù)本發(fā)明內(nèi)容的實(shí)質(zhì)所作出的等效的變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。