[发明专利]基于Modelica的飞行器环境控制系统建模方法、系统及电子设备

说明书

本发明实施例公开了一种基于Modelica的飞行器环境控制系统建模方法、系统及电子设备，涉及工程系统建模技术领域，对环境控制系统进行层级划分；根据所述层级对所述环境控制系统进行逐层分解，获得组件模型；将组件模型进行连接获得子系统模型；将获得的子系统模型进行集成获得环境控制系统模型；将获取所述组件模型和所述子系统模型分别归类组建模型参考库，该方法将环境控制系统多学科特性的系统建模仿真理论和Modelica技术体系相结合，能够实现环控系统各子系统间的无缝集成，可以有效降低构建环境控制多领域模型库的难度和复杂度，增加模型的重用性和扩展性，提高对飞行器环境控制系统的分析与设计能力，减少模型试验次数，大大缩短研制周期。

技术领域

本发明涉及工程系统建模技术领域，具体涉及一种基于Modelica的飞行器环境控制系统建模方法、系统及电子设备。

背景技术

随着航空技术的进步，飞行器飞的更高、更远已成为发展趋势。飞行器在高空飞行时，机舱外的大气压强只有标准大气压的20％～30％，温度更低至－60℃～－50℃，人体在这种情况下是无法生存的，因此飞行器的环境控制系统显得格外重要。如今环境控制系统已成为飞行器上必不可少的组成部分。现代飞行器环境控制系统的主要功能是在严苛的舱外条件下，将舱内空气的压力、温度、湿度、气流速度和洁净度调节在允许的范围内或规定值内，这不仅它不仅为舱内人员提供适宜的环境，还需要为电子设备舱等提供足够的冷源。

如今飞行器环境控制系统的结构和动态特性越来越复杂，传统试验的设计方法成本高、周期长，已无法满足系统的设计优化；传统的利用工业软件对各个子系统建模，虽然能够解决传统试验模式成本高的问题，但将各系统割裂，无法实现环控系统整体的建模仿真，进而会造成仿真效率低、精度无法满足实际需求等问题。因此急需一种基于多领域统一的仿真平台建模方法，提高建模效率和各系统的耦合。为后续涉及飞行器环控系统的设计优化奠定基础，缩短设计研发周期、提高仿真精度、降低研发成本。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种基于Modelica的飞行器环境控制系统建模方法、系统及电子设备，用以解决现有飞行器环境控制系统的结构和动态特性复杂，无法实现各个结构共同建模仿真的问题。

为实现上述目的，本发明提出了四个方面的实施例进一步阐述内容：

第一方面，提供了一种基于Modelica的飞行器环境控制系统建模方法，所述方法包括如下步骤：

对环境控制系统进行层级划分，所述层级包括子系统层以及组件层；

根据所述层级对所述环境控制系统进行逐层分解，获得组件模型；

在Modelica中对所述组件模型进行定义，所述组件模型包括从所述Modelica模型库中提取的公共模型或通过代码重构获得的重构模型；

根据组件层中组件模型的功能将所述组件模型进行连接配对获得基础模型；

根据子系统层中组件模型的连接关系将所述基础模型进行连接完善获得子系统模型；

根据各子系统模型的拓扑关系将获得的子系统模型进行集成获得环境控制系统模型；

将获取的所述组件模型和所述子系统模型分别归类组建模型参考库。

结合第一方面，对环境控制系统进行层级划分的方法包括如下步骤：

根据环境控制系统的工作原理或功能区块对所述环境控制系统进行层级划分；包括，

在所述环境控制系统中划分出包含多个子系统模型的子系统层；

在所述子系统模型中划分出包含多个组件模型的组件层。

结合第一方面，根据所述层级对所述环境控制系统进行逐层分解，获得组件模型的方法包括如下步骤：