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题目:基于HLA与FMI的分布式异构仿真模型集成的研究

关键词:高层体系结构;功能样机接口;分布式异构仿真

  摘要


    随着科学技术的高速发展与进步,人们对生活质量产生了更高的追求,仿真控制学科的应用范围也从最早的军用国防领域向着工业化及民用化不断转变与发展。为了从最大程度上模拟还原现实并以此为基础开展进一步的科研探索,仿真控制学科逐渐由初期的同构单机数学建模仿真向分布式异构实时仿真演化,同时人们制定了多种不同的仿真协议及接口规范以试图将异构仿真规范化和可重用化。由于这些协议与规范在不同的领域有着各自的优势和不足,在这样的背景下,有效地结合不同协议和规范以最大化它们各自的优势并弥补各自的不足就成为了仿真控制学科目前面临的一个巨大的挑战。

    本论文专注于对基于高层体系结构(High Level Architecture - HLA)标准与功能样机接口(Functional Mock-up Interface - FMI)规范的仿真模型的集成方法的探究和用于解决不同体系构架的仿真网络间集成互连问题的软网关的设计与实现。以智能电网(Smart Grid)为工程背景,采用理论分析、单独建模、分布模拟、联合试验等手段,对这两种不同仿真建模规范下的简单结构的智能电网中信息中枢系统、通信系统以及电力传输网络进行模块化的分析建模;针对功能简化的智能电网的各个模块对其相互融合性进行了试验性探究。在两种仿真建模标准的融合理论可行的基础上对上述模块设计了专属网关,并在对该专属网关进行了功能和性能测试的基础上设计并实现了更具有重用性的网关,使得两种体系结构的融合在最大程度上实现模型不相关。

    本文设计的通用型网关已初步投入使用,它有效降低了针对高层体系结构和功能样机接口综合体系的仿真系统的开发功耗和时长,从而提高了科研效率。