[发明专利]多学科虚拟实验交互式仿真解算系统

权利要求书

1.一种多学科虚拟实验交互式仿真解算系统，其特征在于，包括：交互接口模块、实验场景解析模块、编译求解模块、实验过程控制模块以及逻辑构件管理模块，其中：交互接口模块通过socket协议与虚拟实验前台用户进行交互并根据用户的操作指令将场景解析模块、编译求解模块和实验过程控制模块的反馈数据消息返回给虚拟实验前台，逻辑构件管理模块对内置逻辑构件库进行读取、写入与维护操作，实验场景解析模块、编译求解模块以及实验过程控制模块分别与逻辑构件管理模块相连，其中：实验场景解析模块接收用户传输的自然语言场景文件并转换成用逻辑语言表达的实验场景模型，编译求解模块将实验场景编译为实验仿真程序，实验过程控制模块根据用户的操作指令对实验仿真程序进行运行状态的控制。

2.根据权利要求1所述的多学科虚拟实验交互式仿真解算系统，其特征是，所述的交互接口模块包括：实时交互仿真单元和非实时仿真单元，其中：实时交互仿真单元与用户操作前台相连接并持续传输实时结果信息，用户通过设定的socket端口向场景解析模块、编译求解模块和实验过程控制模块发送包括XML格式的场景描述数据流、实验过程控制命令、参数修改命令的指令数据并以XML格式数据流的形式实时返回实验获取的仿真结果，非实时仿真单元与用户操作前台相连接并一次性传输所有解算结果信息，用户通过设定的socket端口向场景解析模块、编译求解模块和实验过程控制模块发送实验场景数据系统一次性以XML格式数据流的形式返回所有用户指定时间段的仿真结果。

3.根据权利要求1所述的多学科虚拟实验交互式仿真解算系统，其特征是，所述的实验场景解析模块包括：数据读取单元、逻辑识别单元以及Modelica语言转换单元，其中：数据读取单元读取包括虚拟实验场景中的构件信息、属性值以及连接关系的XML格式的实验场景描述数据，逻辑识别单元将数据读取单元中获得的数据根据其内在逻辑识别为多个构件的组合及其联接关系，Modelica语言转换单元读取逻辑识别单元得到的结果并用Modelica仿真语言表达得到场景数学模型。

4.根据权利要求1所述的多学科虚拟实验交互式仿真解算系统，其特征是，所述的编译求解模块包括：模型平坦化单元、编译语言转换单元以及可执行程序编译单元，其中：模型平坦化单元具有完整编译求解信息的MO文件，编译语言转换单元调用Modelica语言编译器openModelica将MO文件转换为用C++语言表达的中间文件，可执行程序编译单元采用内置的具有过程控制库的GCC编译器进行编译并链接生成实验场景解算可执行程序。

5.根据权利要求1所述的多学科虚拟实验交互式仿真解算系统，其特征是，所述的实验过程控制模块包括：命令解析单元、仿真过程控制单元以及仿真结果接收单元，其中：命令解析单元将交互接口模块中得到的用户命令转换成机器能够识别的数据指令，仿真过程控制单元通过socket接口与场景解算程序进行数据交换实现对实验过程进行包括：暂停运行、继续运行、停止运行、跳转仿真时间、修改仿真参数、过滤返回数据的实时的仿真并对仿真过程进行控制，仿真结果接收单元接收可执行程序返回数据并根据操作指令进行过滤并以XML格式的数据流形式返回实验的仿真结果。

6.根据权利要求1所述的多学科虚拟实验交互式仿真解算系统，其特征是，所述的逻辑构件管理模块包括：逻辑构件存储单元以及逻辑构件管理单元，其中：逻辑构件存储单元内置由若干不同学科的虚拟实验逻辑构件组成的逻辑构件库，逻辑构件管理单元对逻辑构件库输出访问、添加、删除以及修改操作指令，并接受XML文件。

7.根据权利要求6所述的多学科虚拟实验交互式仿真解算系统，其特征是，所述的逻辑构件采用自然语言描述，包括：实验构件的名称、构件类型、学科信息、接口列表、属性列表信息，该逻辑构件以XML格式文件的形式储存在逻辑构件库中。