多领域协同仿真计算的耦合控制方法

摘要

本发明涉及一种多领域协同仿真计算的耦合控制方法，在基于接口的多设备参数、多领域间的相互作用关系及控制参数的环境中实现协同仿真基于仿真步长级的多向耦合控制。本发明提出的多领域协同仿真耦合控制方法，实现了多领域间基于仿真步长级的多向耦合仿真，可以满足领域间相互作用强且领域间关系复杂的多领域协同仿真应用需求，方法考虑了耦合计算稳定性及精确性保障措施，避免因耦合边界突变导致相关联的子系统仿真计算的失稳，增强协同仿真系统耦合计算的鲁棒性，提高了耦合边界数据的精度，并最终提高整个协同仿真系统耦合计算的精度。

主权项

一种多领域协同仿真计算的耦合控制方法，在基于接口的多设备参数、多领域间的相互作用关系及控制参数的环境中实现协同仿真基于仿真步长级的多向耦合控制，包括以下步骤：(1)获取参与协同仿真的各领域系统设备的参数及协同仿真控制参数，作为协同仿真系统的输入，根据各领域间的耦合作用关系，建立多领域协同仿真模型；(2)进行多领域协同仿真系统初始化，根据各领域的仿真步长将多领域协同仿真系统划分为多层结构：仿真步长相同的定义为一层，随着仿真步长的增长，层级增加；(3)进行第i层领域的耦合仿真计算推进，协同仿真系统以各领域的最小仿真步长为推进单位，其耦合仿真推进过程为：1)启动第i层领域的仿真计算；2)采用虚拟时间轴同步方法进行第i层领域的仿真时长同步控制，保证该层各领域在协同仿真推进过程中的同步；3)当判别第i层的各领域满足耦合条件时，求解第i层领域间的耦合计算模型，并更新第i层相关领域的耦合作用边界条件，否则返回1)，继续进行仿真推进；4)判别仿真终止条件，满足条件则仿真停止退出，否则，返回1)，并采用不同领域间采用数据插值方法和耦合边界缓和过渡方法对第i层各领域的边界条件加载方法进行控制，以确保协同仿真耦合控制过程的平稳推进；(4)各领域在耦合控制下更新边界条件，同时根据约定的时间步长输出该步的协同仿真计算结果；(5)协同仿真结束，对输出的多领域协同仿真计算结果进行后处理。