超详细！FMU生成器用户手册来啦~

 

FMU生成器是TSMaster中用于将模型打包生成FMU文件的一个工具，目前支持FMI3.0和FMI2.0版本，FMU类型仅支持Co-Simulation (CS)，即联合仿真FMU。本文将介绍FMU生成器用户手册和相关示例，超详细介绍，速来围观！

 

本文关键词：TSMaster，FMU，FMI

目录

Catalog

1. 关于手册介绍

2. FMU功能概要

3. Windows窗体

4. FMU生成器使用流程

5. 示例

 

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关于手册

以下表格罗列了手册中使用到的样式和符号。

 

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FMU 功能概要

FMU是一个跨语言的仿真接口，用于描述遵循FMI标准的仿真模型。FMI标准有三种 FMU类型，分别为：

 

▲ Model Exchange (ME)  FMU描述使用数学方程的仿真。要正确仿真真实系统，FMU 导入工具必须将 FMU连接到数值求解器。数值求解器设置 FMU状态，询问状态导数，确定适当的步长，并决定如何在下一个时间步长计算状态

▲ Co-Simulation (CS)  FMU包括一个内置的数值求解器。为了正确模拟真实系统，FMU 导入工具设置FMU输入，要求FMU在给定时间前进，并读取FMU输出

▲ Scheduled Execution (SE) 计划执行接口公开了各个模型分区。导入器提供的调度器可以分别控制每个模型分区的执行

 

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Windows 窗体

FMU生成器主要包括以下4个区域：

 

▲ 工具栏区

▲ 导出设置区

▲ 信号展示与编辑区

▲ 数据库/系统变量浏览器区

图1:FMU生成器界面

 

3.1 工具栏区

为导出FMU、删除信号和更新数据库。

 

工具栏图标说明如下：

 

3.2 导出设置区

用于配置FMI/FMU的标识符、描述、版本、类型、仿真步长以及RPC类型。

 

FMU导出配置参数如下：

参数	描述
标识符	只能包含字母，数字和下划线，且开头必须为字母或下划线
描述	可以为任意字符
FMU版本	目前可以选择3.0或2.0版本
FMU类型	目前仅支持联合仿真（CS）
步长	设置联合仿真步长
RPC类型	目前仅支持本地RPC，本地RPC导出的FMU不支持被TSMaster调用

 

3.3 信号展示与编辑区

用于展示FMU文件中需要导出的信号，可以配置信号的类别、通道以及数值类型等。首列的勾选框用于选择是否启动该信号或变量。

 

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FMU 生成器使用流程

1）选择FMU版本，设置标识符、描述、FMU类型、仿真步长以及RPC类型等参数

2）在数据库，系统变量浏览器中添加所需要的信号或者变量

3）在信号展示与编辑区中修改信号的类别，编辑勾选框确认是否需要导出

4）点击工具栏中的导出按钮，选择导出路径生成FMU文件

5）将生成FMU导入到仿真软件中，和TSMaster实现联合仿真

 

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示例

FMU示例用于演示TSMaster和Simulink联合仿真的功能。该示例对下式进行了仿真模拟：

其中Torque为FMU的输入，Carspeed为FMU的输出。Torque的值从Simulink中获取，Carspeed为TSMaster中计算得到，示例流程如下。

 

▲ 首先在TSMaster中使用FMU生成器，生成一个FMU2.0版本的FMU，FMU生成器的配置界面如下图所示。

图2:FMU示例工程配置界面

 

▲ 然后在Simulink中导入fmu，搭建下图所示模型，sine wave的振幅为10，偏置为10，其他参数默认。

图3:Simulink模型

 

▲ 在TSMaster创建python小程序，用来模拟Torque和Carspeed的关系（虚拟关系）。

图4:TSMaster工程配置

 

▲ 启动Simulink仿真，得到结果如下图。下图中蓝色为Torque输入，黄色线为Carspeed输出。

图5:Simulink仿真显示界面