具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明所保护的范围。

参照图1，本发明实施例的基于FMI的多源异构模型联合仿真方法的具体实现步骤如下：

步骤S100，本地计算机部署本地FMU模型库，远程服务器部署远程FMU模型库。

具体的，FMU(Functional Mock-up Unit，功能模型单元)模型库是指在不同专业软件中搭建的数学模型或工业模型，基于FMI2.0标准形成多个.fmu文件的集合。由于FMU模型库中的模型均遵循一个接口标准，因此能够实现不同专业软件中形成的FMU模型直接复用，快速完成系统集成仿真。本地FMU模型库和远程FMU模型库可以根据用户需求在本地计算机和远程服务器上灵活部署。

步骤S200，本地计算机通过代理服务器从远程服务器上获取远程FMU，将所述获取的远程FMU与本地FMU模型库一起构成可用FMU模型库。

具体的，启动本地计算机的代理服务器，所述代理服务器根据远程服务器的IP地址和RPC(Remote Procedure Call，远程过程调用)端口获取可用FMU的信息和位置，代理服务器根据所述可用FMU的信息和位置获取远程FMU，将所述获取的远程FMU与本地FMU模型库一起构成可用FMU模型库。

优选的，代理服务器通过一组RPC可以获得一个或多个FMU。

优选的，代理服务器通过HTTP(Hyper Text Transfer Protocol，超文本传输协议)周期性发送心跳信号，定期更新可用FMU列表，并确定远程服务器处于联机状态。

步骤S300，解析可用FMU模型库中的FMU得到解析信息，仿真软件根据所述解析信息生成FMU的图形化描述，在画布上生成FMU模型，获取多个FMU接口间的关联关系。由于fmu模型均是以.fmu文件的方式进行存储，直接通过软件程序调用的方式去访问的话既不直观，效率又低，因此本发明实施例通过读取并解析.fmu文件中的xml文件获得每个模型的连接接口、参数、图标信息，以可视图形的方式对fmu模型进行呈现，并通过在图形画布上拖拽连线的方式展现不同fmu模型之间的连接与数据流转关系，使得联合仿真实验既直观又简单。

具体的，通过解析FMU中的.xml描述文件，可以获得FMU解析信息，所述解析信息包括FMU的唯一标识码、模型变量、变量类型、仿真步长、仿真起始时间、仿真结束时间、容差、仿真状态、仿真状态量等信息。

优选的，仿真软件根据解析信息生成FMU的图形化描述后，通过拖拽在画布上生成FMU模型，并以连线的的方式表明多个FMU接口间的关联关系。

步骤S400，调用FMI的实例化函数，对FMU进行实例化，得到FMU实例。

其中，获取用户在仿真软件界面设置的模型参数信息，将所述模型参数信息赋值给对应的FMU实例。

步骤S500，初始化FMU实例。

具体的，初始化FMU实例的步骤包括：遍历所有的FMU实例，判断FMU实例是否存在需要初始化条件的接口，若不存在，则直接进入步骤S600；若存在需要初始化条件的接口，判断该接口是否与其他FMU关联，若接口与其他FMU不关联，则进入步骤S600，若接口与其他FMU关联，则用递归方法获得其初始条件并进行赋值。

其中，用递归方法获得其初始条件并进行赋值方法包括：初始化关联FMU，判断初始化关联FMU与初始条件关联的参数是否为0或null；若否，则获取初始值初始化该FMU；若是，则向前查找与此关联FMU的下一个FMU，重复执行初始化关联FMU操作，直至初始化关联FMU与初始条件关联的参数不为0或null。

步骤S600，获取最小仿真步长，以所述最小仿真步长对每个FMU进行单步解算。

具体的，获取构成系统的所有FMU的仿真步长，找到的最小步长Δt_min即为所述最小仿真步长。

具体的，以所述最小仿真步长对每个FMU进行单步解算时，先定义初值为0的变量T，每执行一个最小仿真步长Δt_min，均将其累加到T变量中；如果T大于等于某个FMU的仿真开始时间，则执行该FMU的单步解算函数；如果T大于等于某一FMU第N步的仿真时长，即N*Δt，则执行该FMU的单步解算函数。

具体的，在每个FMU执行单步解算的同时，通过获取其与其他FMU的关联关系对相关进行输入、输出接口的赋值与取值。参照图2，根据多fmu模型之间的连线关系，在每一个仿真步长Δt_min对每一个fmu进行赋值与取值，取到fmu1模型在T时刻的输出y₁，并将其赋值给FMU2在T时刻的u₁，获取到FMU2在T时刻的y₁，然后将FMU1在T时刻的y₁赋值给FMU3的u₁，同时将FMU2在T时刻的y₁赋值给FMU3的u₂，从而得到FMU3在T时刻的y₁。

步骤S700，如果变量T大于等于某FMU模型的仿真结束时间，调用该FMU的释放实例函数释放该FMU实例，直到所有FMU实例均被释放，仿真结束；其中，变量T的初值为0，每执行一个最小仿真步长Δt_min，均将其累加到T变量中。

本发明实施例基于FMI标准，采用FMU-proxy框架完成对多源异构FMU文件的解析，并允许用户从任何平台以几乎任何语言完成远程或者本地的访问和调用，进而将FMU模型以图形化的方式展示出来，用户以拖拽和创建链接线的方式搭建多FMU联合仿真系统，之后利用FMU间数据传输算法完成FMU的实例化、初始化配置和单步仿真的数据流转，从而完成对多FMU联合构成的系统仿真。

与上述任意实施例方法相对应的，本发明实施例另一方面提出一种基于FMI的多源异构模型联合仿真装置，包括：

部署模块，本地计算机部署本地FMU模型库，远程服务器部署远程FMU模型库；

FMU模型库生成模块，本地计算机通过代理服务器从远程服务器上获取远程FMU，将所述获取的远程FMU与本地FMU模型库一起构成可用FMU模型库；

解析模块，解析可用FMU模型库中的FMU得到解析信息，仿真软件根据所述解析信息生成FMU的图形化描述，在画布上生成FMU模型，获取多个FMU接口间的关联关系；

实例化模块，调用FMI的实例化函数，对FMU进行实例化，得到FMU实例；

实例模块，初始化FMU实例；

解算模块，获取最小仿真步长，以所述最小仿真步长对每个FMU进行单步解算；

仿真模块，如果变量T大于等于某FMU模型的仿真结束时间，调用该FMU的释放实例函数释放该FMU实例，直到所有FMU实例均被释放，仿真结束；

其中，变量T的初值为0，每执行一个最小仿真步长Δt_min，均将其累加到T变量中。

与上述任意实施例方法相对应的，本公开还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上任意一实施例所述的方法。

图3示出了本实施例所提供的一种更为具体的电子设备硬件结构示意图，该设备可以包括：处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040和总线1050。其中处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040通过总线1050实现彼此之间在设备内部的通信连接。

处理器1010可以采用通用的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本说明书实施例所提供的技术方案。

存储器1020可以采用ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random AccessMemory，随机存取存储器)、静态存储设备，动态存储设备等形式实现。存储器1020可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器1020中，并由处理器1010来调用执行。

输入/输出接口1030用于连接输入/输出模块，以实现信息输入及输出。输入/输出模块可以作为组件配置在设备中(图中未示出)，也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等，输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。

通信接口1040用于连接通信模块(图中未示出)，以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信。

总线1050包括一通路，在设备的各个组件(例如处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040)之间传输信息。

需要说明的是，尽管上述设备仅示出了处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040以及总线1050，但是在具体实施过程中，该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外，本领域的技术人员可以理解的是，上述设备中也可以仅包含实现本说明书实施例方案所必需的组件，而不必包含图中所示的全部组件。

上述实施例的电子设备用于实现前述任一实施例中相应的方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本公开还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的方法。

本实施例的计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。

上述实施例的存储介质存储的计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

应该理解的是，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发申请中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。