[发明专利]用于将第一模拟器与至少一个第二模拟器耦合的耦合装置及其运行方法

说明书

本发明涉及一种耦合装置（100、100a、100b、100c），该耦合装置用于将第一模拟器（S1）与至少一个第二模拟器（S2）耦合，所述第一模拟器被构造用于数字模拟总系统（GS）的第一技术子系统（TS1），所述至少一个第二模拟器被构造用于数字模拟所述总系统（GS）的第二技术子系统（TS2）。

技术领域

本发明涉及一种用于将第一模拟器与至少一个第二模拟器耦合的耦合装置，该第一模拟器被构造用于数字模拟总系统的第一技术子系统，第二模拟器被构造用于数字模拟总系统的第二技术子系统。

本发明还涉及一种用于这种耦合装置的运行方法。

背景技术

开头提到的两个或更多个模拟器的耦合是已知的，并且也称为协同模拟。例如，在复杂技术系统的特性模拟中，协同模拟变得越来越重要。因此，可以同时运行多个模拟工具或模拟器，并且以这种方式将不同工具中的复杂子系统集成为用于总系统的系统模型。存在协同模拟的不同的可行方案，其中所提到的耦合装置的使用越来越多地成为兴趣的焦点，所述耦合装置有时也可以是所谓的“中间件”的一部分。

协同模拟需要同步不同的工具或“求解器”或模拟器。由于模拟分布在多个模拟器上而产生特别是通过采样有待在模拟器之间交换的信号的时间偏移、然而也产生由单个模拟器的不同采样的计算步骤形成的时间偏移。此外，在单个模拟器内需要外插经处理的参量，所述参量、特别是考虑到有限的数值精度可以增强上述不期望的影响。这导致不准确的模拟结果或甚至导致模拟的不稳定性。

发明内容

因此，本发明的目的是如此改进开头所提及的类型的耦合装置和运行方法，从而减少或避免现有技术的上述缺点。

该目的通过权利要求1的特征结合在开头所提及的类型的耦合装置中实现。提出了一种用于将第一模拟器与至少一个第二模拟器耦合的耦合装置，所述第一模拟器被构造用于数字模拟总系统的第一技术子系统，所述第二模拟器被构造用于数字模拟总系统的第二技术子系统，其中，所述耦合装置被构造用于，从所述第一模拟器获得至少一个第一交换参量作为第一输入信号并且作为第一输出信号周期性地以第一步长输出到所述第二模拟器，所述至少一个第一交换参量表征所述第一子系统和所述至少一个第二子系统之间的物理耦合，所述耦合装置还被构造用于从所述第二模拟器获得至少一个第二交换参量作为第二输入信号并且作为第二输出信号周期性地以第一步长输出到所述第一模拟器，该第二交换参量表征所述第一子系统和所述至少一个第二子系统之间的物理耦合，并且，根据所述第一输入信号和所述第二输入信号在向所述第二模拟器输出之前改变所述第一输出信号。由此，有利地提供了至少如此影响第一交换参量的可行方案，从而减少或避免了现有技术中出现的缺点。特别是，可以通过考虑两个输入信号来特别精确、例如根据用于模拟器之间的信息交换的优化标准改变第一交换参量。

第一步长也可以称为宏步长，并且表征在使用耦合装置的情况下交换模拟器之间的交换参量的时间点。因此可以有利地抵消在第一时间点的第一次交换交换参量和紧随其后的在第二时间点的第二次交换交换参量之间的相应的模拟器中的相关的子系统的模拟期间出现的不期望的时间偏移和不准确性，所述第二时间点具有距第一时间点的对应于宏步长的时间间隔。

在一种优选的实施方式中，耦合装置被构造用于，根据第一输入信号和第二输入信号（也）在输出到第一模拟器之前改变第二输出信号。以这种方式，给出了用于影响至少两个模拟器之间的信息交换的另外的自由度，从而可以甚至更有效地减少或避免开头所描述的缺点。

在另外的优选的实施方式中，第一交换参量是总系统的通流参量（Flussgröße），并且第二交换参量是总系统的潜在参量（Potenzialgröße）。由此有利地描述了物理接口，该物理接口特别准确地描述第一模拟器和至少一个第二模拟器之间的物理耦合。此外，这些交换参量的值还也表征总系统的或模拟的总系统的（物理的）守恒参量，因此基于此，能够有利地求取用于一个或多个输出参量的变化，所述输出参量例如抵消在通过耦合装置模拟的总系统的耦合的情况下借助于模拟器的守恒参量的或模拟的守恒参量的不期望的变化。