[发明专利]基于FMI的履带车辆集成优化设计系统

权利要求书

1.一种基于FMI的履带车辆集成优化设计系统，其特征在于，包括：履带车辆仿真模型单元、FMU模型转换单元、数据接口交互单元和优化设计单元，其中：履带车辆仿真模型单元为后续转换和封装成基于统一FMI接口的FMU模型提供基础，FMU模型转换单元将履带车辆仿真模型转换并封装为统一FMI接口的FMU模型，为后续履带车辆一体化联合仿真系统模型的集成提供基础，数据接口交互单元确定各个FMU模型之间的数据交互接口，并通过统一的FMI模型接口实现各领域FMU模型的一一对应连接，实现履带车辆联合仿真模型的一体化集成；其次数据接口交互单元还包括履带车辆联合仿真模型与优化设计单元之间的接口交互，并行优化设计单元将履带车辆的优化设计问题划分为一个系统级与多个领域子系统级的两层优化策略，同时确定各子系统的耦合设计变量，在系统级优化层通过构建耦合变量的一致性约束来协调各子系统耦合变量的冲突，使得子系统优化层的各领域子系统可完全自主的执行优化过程后，优化设计单元通过接口交互将优化变量传递给集成的联合仿真模型，并动态改变优化变量，以寻得最优值。

2.根据权利要求1所述的基于FMI的履带车辆集成优化设计系统，其特征是，所述的履带车辆仿真模型单元包括：履带车辆多体动力学模型、控制系统模型、三维结构模型、有限元分析模型等不同仿真软件上建立的领域子系统模型。

3.根据权利要求1所述的基于FMI的履带车辆集成优化设计系统，其特征是，所述的FMU模型转换单元包括：多体动力学FMU模型转换模块、控制系统FMU模型转换模块、三维结构FMU模型转换模块和有限元分析FMU模型转换模块，其中：多体动力学FMU模型转换模块根据所建立的多体动力学模型信息，基于统一FMI接口进行转换，将其转换为多体动力学FMU模型，控制系统FMU模型转换模块根据所建立的控制系统模型信息，将其转换为控制系统FMU模型，三维结构FMU模型转换模块根据所建立的三维结构模型信息，将其转换为三维结构FMU模型，有限元分析FMU模型转换模块根据所建立的有限元分析模型信息，将其转换为有限元分析FMU模型。

4.根据权利要求1所述的基于FMI的履带车辆集成优化设计系统，其特征是，所述的数据接口交互单元包括：FMU模型间接口模块和优化接口模块，其中：FMU模型间接口模块根据各个FMU模型之间的参数传递信息，得到各FMU模型间的接口交互关系，实现履带车辆联合仿真模型的一体化集成，优化接口模块根据履带车辆的优化目标、优化变量等信息，得到优化设计单元与履带车辆联合仿真模型之间的优化接口交互关系。

5.根据权利要求1所述的基于FMI的履带车辆集成优化设计系统，其特征是，所述的并行优化设计单元包括：系统层优化模块与子系统层优化模块，其中：系统级模块构建耦合变量的一致性约束来协调各子系统的耦合变量冲突，使得各领域的子系统可自主进行优化，子系统优化层独立构建各领域子系统的优化问题，实现各领域子系统的并行优化。