JP7402482B2 - 前段階コシミュレーション方法、デバイス、コンピュータ可読媒体、及びプログラム - Google Patents
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Description
[項目1]
前段階コシミュレーションシステムに基づいて実際の物理的モデルをシミュレートする方法であって、
前記方法は、
第1方程式の系に基づき前記実際の物理的モデルの少なくとも1つの第1パラメータをシミュレートする第1サブシステムを提供するステップであって、
前記第1方程式の系は、少なくとも1つの第2パラメータに基づき前記第1パラメータを確定するように構成されるステップと、
第2方程式の系に基づき前記実際の物理的モデルの前記少なくとも1つの第2パラメータをシミュレートする第2サブシステムを提供するステップであって、
前記第2方程式の系は、前記少なくとも1つの第1パラメータに基づき前記第2パラメータを確定するように構成され、
前記第2サブシステムの前記第1パラメータの第1入力値及び前記第1サブシステムの前記第2パラメータの第2入力値は第1連結時点において外挿により推定されるステップと、
前記第1サブシステムにより前記第1パラメータの第1出力値を確定し、かつ、前記第2サブシステムにより前記第2パラメータの第2出力値を確定するステップと、
後続の第2連結時点における、推定された前記第1パラメータの前記第1入力値と確定された前記第1パラメータの前記第1出力値との間の第1誤差並びに推定された前記第2パラメータの前記第2入力値と確定された前記第2パラメータの前記第2出力値との間の第2誤差を決めるステップと、
前記第1サブシステムの偏微分係数に基づく前記実際の物理的モデルの第1ローカル交換モデルを定義するステップと、
前記第2サブシステムの偏微分係数に基づく前記実際の物理的モデルの第2ローカル交換モデルを定義するステップとを備え、
前記第1ローカル交換モデル及び前記第2ローカル交換モデルに基づいて誤差微分方程式を定義し、
前記誤差微分方程式は、前記第1連結時点と後続の第2連結時点との間における、前記第1パラメータの経時的な第1特性及び/又は前記第2パラメータの経時的な第2特性を確定するために、前記第1誤差及び前記第2誤差を受信するように構成され、
前記第1パラメータに対する前記第1特性及び/又は前記第2パラメータに対する前記第2特性に基づいて、前記後続の第2連結時点における、前記第1パラメータの前記第1入力値及び/又は前記第2パラメータの前記第2入力値を最適化することにより、前記第1サブシステムの前記第1パラメータ及び/又は前記第2サブシステムの前記第2パラメータをシミュレートする方法。
[項目2]
前記第1サブシステムの偏微分係数及び前記第2サブシステムの偏微分係数に基づく、前記実際の物理的モデルのグローバル交換モデルを定義するステップをさらに備え、
前記グローバル交換モデルは、前記第2連結時点における前記第1パラメータの次の第1入力値及び前記第2パラメータの次の第2入力値を確定できるように、前記第2連結時点と第3連結時点との間の、前記第1パラメータ及び/又は前記第2パラメータの今後の特性を推定するために構成されている、
項目1に記載の方法。
[項目3]
前記グローバル交換モデルは、前記第1パラメータに対する前記第1出力値及び前記第2パラメータの第2出力値の時間微分による、前記第1サブシステム及び前記第2サブシステムの変換に基づく、
項目2に記載の方法。
[項目4]
前記誤差微分方程式の解を、陽的又は陰的な数値ソルバーによって近似させる、
項目1から3のいずれか1項に記載の方法。
[項目5]
外挿による前記推定は、近似された正確な出力変数の予測のためのモデルに基づく外挿を利用する、
項目1から4のいずれか1項に記載の方法。
[項目6]
外挿による前記推定は、近似された正確な出力変数の予測のための信号に基づく外挿を利用する、
項目1から5のいずれか1項に記載の方法。
[項目7]
入力変数の前記最適化は、変分法に基づく、
項目1から6のいずれか1項に記載の方法。
[項目8]
前記第1サブシステムの前記偏微分係数及び前記第2サブシステムの前記偏微分係数は、
特に、部分空間システム識別アルゴリズムを使用して即座に算出される、
項目1から7のいずれか1項に記載の方法。
[項目9]
前記第1連結時点と前記第2連結時点との間の時間増分は、前記第1誤差及び前記第2誤差に基づき適合させる、
項目1から8のいずれか1項に記載の方法。
[項目10]
前段階コシミュレーションシステムに基づいて実際の物理的モデルをシミュレートするシミュレーションデバイスであって、
第1方程式の系に基づき前記実際の物理的モデルの少なくとも1つの第1パラメータをシミュレートする第1サブシステムを有する第1サブシステムユニットであって、
前記第1方程式の系は、少なくとも1つの第2パラメータに基づく前記第1パラメータを確定するように構成される、第1サブシステムユニットと、
第2方程式の系に基づき前記実際の物理的モデルの前記少なくとも1つの第2パラメータをシミュレートする第2サブシステムを有する第2サブシステムユニットであって、
前記第2方程式の系は、前記少なくとも1つの第1パラメータに基づき前記第2パラメータを確定するように構成される第2サブシステムユニットと、
前記第2サブシステムの前記第1パラメータの第1入力値及び前記第1サブシステムの前記第2パラメータの第2入力値を、第1連結時点における外挿により、推定するように構成される推定ユニットであって、
前記第1パラメータの第1出力値は、前記第1サブシステムによって確定可能であり、かつ、前記第2パラメータの第2出力値は、前記第2サブシステムで確定可能である、推定ユニットと、
前記第1パラメータの推定された前記第1入力値と前記第1パラメータの確定された前記第1出力値との間の第1誤差並びに前記第2パラメータの推定された前記第2入力値と前記第2パラメータの確定された前記第2出力値との間の第2誤差を、後続の連結時点において決めるように構成されている誤差確定ユニットと、
前記第1サブシステムの偏微分係数に基づく前記実際の物理的モデルの第1ローカル交換モデルを定義し、かつ、前記第2サブシステムの偏微分係数に基づく前記実際の物理的モデルの第2ローカル交換モデルを定義する誤差微分方程式ユニットであり、
前記第1ローカル交換モデル及び前記第2ローカル交換モデルに基づいて、前記誤差微分方程式ユニットによって誤差微分方程式が定義可能であり、
前記誤差微分方程式は、前記第1連結時点と後続の第2連結時点との間における、前記第1パラメータの経時的な第1特性及び/又は前記第2パラメータの経時的な第2特性を確定するために、前記第1誤差及び前記第2誤差を受信するように構成される誤差微分方程式ユニットと、
前記第1サブシステムの前記第1パラメータ及び/又は前記第2サブシステムの前記第2パラメータをシミュレートするために前記第1パラメータの前記第1特性及び/又は前記第2パラメータの前記第2特性に基づき、前記後続の連結時点における、前記第1パラメータの前記第1入力値及び/又は前記第2パラメータの前記第2入力値を最適化するように構成される最適化ユニットと
を備える、
シミュレーションデバイス。
[項目11]
通信ネットワークを介してコンピューティングノードネットワークに接続されている単一又は複数のコンピューティングノードと、
前記第1パラメータ及び前記第2パラメータの前記入力値と、前記偏微分係数と、前記第1パラメータ及び前記第2パラメータの出力値及び特に出力微分係数変数と、前記サブシステムの計算された前記偏微分係数と、前記第1方程式及び前記第2方程式とを格納するためのメモリエリアと、
前記複数のコンピューティングノードの複数のメモリへのアクセスを有し、かつ、項目1から9のいずれか1項に記載の方法を実行するように構成されている少なくとも1つのプロセッサと
をさらに備える、
項目10に記載のシミュレーションデバイス。
[項目12]
前記複数のコンピューティングノードは、リアルタイムシステムを表わし、かつ、データ通信が非同期で予め形成される、
項目11に記載のシミュレーションデバイス。
[項目13]
実際の物理的モデルをシミュレートするためのコンピュータプログラムを格納しているコンピュータ可読媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、データプロセッサによって実行されると、項目1から9のいずれか1項に記載の方法を実行及び/又は制御するよう適合させられる、
コンピュータ可読媒体。
[項目14]
実際の物理的モデルをシミュレートするためのプログラム要素で、前記プログラム要素は、データプロセッサによって実行されると、項目1から9のいずれか1項に記載の方法を制御するよう適合させられる、
プログラム要素。
Claims (14)
- 前段階コシミュレーションシステムに基づいて実際の物理的モデルをシミュレートする方法であって、
前記方法は、
第1方程式の系に基づき前記実際の物理的モデルの少なくとも1つの第1パラメータをシミュレートする第1サブシステムを提供するステップであって、
前記第1方程式の系は、少なくとも1つの第2パラメータに基づき前記第1パラメータを確定するように構成されるステップと、
第2方程式の系に基づき前記実際の物理的モデルの前記少なくとも1つの第2パラメータをシミュレートする第2サブシステムを提供するステップであって、
前記第2方程式の系は、前記少なくとも1つの第1パラメータに基づき前記第2パラメータを確定するように構成され、
前記第2サブシステムの前記第1パラメータの第1入力値及び前記第1サブシステムの前記第2パラメータの第2入力値は第1連結時点において外挿により推定されるステップと、
前記第1サブシステムにより前記第1パラメータの第1出力値を確定し、かつ、前記第2サブシステムにより前記第2パラメータの第2出力値を確定するステップと、
後続の第2連結時点における、推定された前記第1パラメータの前記第1入力値と確定された前記第1パラメータの前記第1出力値との間の第1誤差並びに推定された前記第2パラメータの前記第2入力値と確定された前記第2パラメータの前記第2出力値との間の第2誤差を決めるステップと、
前記第1サブシステムの偏微分係数に基づく前記実際の物理的モデルの第1ローカル交換モデルを定義するステップと、
前記第2サブシステムの偏微分係数に基づく前記実際の物理的モデルの第2ローカル交換モデルを定義するステップとを備え、
前記第1ローカル交換モデル及び前記第2ローカル交換モデルに基づいて誤差微分方程式を定義し、
前記誤差微分方程式は、前記第1連結時点と後続の第2連結時点との間における、前記第1パラメータの経時的な第1特性及び/又は前記第2パラメータの経時的な第2特性を確定するために、前記第1誤差及び前記第2誤差を受信するように構成され、
前記第1サブシステムの前記第1パラメータ及び/又は前記第2サブシステムの前記第2パラメータをシミュレートするために前記第1パラメータに対する前記第1特性及び/又は前記第2パラメータに対する前記第2特性に基づいて、前記後続の第2連結時点における、前記第1パラメータの前記第1入力値及び/又は前記第2パラメータの前記第2入力値を最適化する、方法。 - 前記第1サブシステムの偏微分係数及び前記第2サブシステムの偏微分係数に基づく、前記実際の物理的モデルのグローバル交換モデルを定義するステップをさらに備え、
前記グローバル交換モデルは、前記第2連結時点における前記第1パラメータの次の第1入力値及び前記第2パラメータの次の第2入力値を確定できるように、前記第2連結時点と第3連結時点との間の、前記第1パラメータ及び/又は前記第2パラメータの今後の特性を推定するために構成されている、
請求項1に記載の方法。 - 前記グローバル交換モデルは、前記第1パラメータに対する前記第1出力値及び前記第2パラメータの第2出力値の時間微分による、前記第1サブシステム及び前記第2サブシステムの変換に基づく、
請求項2に記載の方法。 - 前記誤差微分方程式の解を、陽的又は陰的な数値ソルバーによって近似させる、
請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。 - 外挿による前記推定は、近似された正確な出力変数の予測のためのモデルに基づく外挿を利用する、
請求項1から4のいずれか1項に記載の方法。 - 外挿による前記推定は、近似された正確な出力変数の予測のための信号に基づく外挿を利用する、
請求項1から5のいずれか1項に記載の方法。 - 入力変数の前記最適化は、変分法に基づく、
請求項1から6のいずれか1項に記載の方法。 - 前記第1サブシステムの前記偏微分係数及び前記第2サブシステムの前記偏微分係数は、
特に、部分空間システム識別アルゴリズムを使用して即座に算出される、
請求項1から7のいずれか1項に記載の方法。 - 前記第1連結時点と前記第2連結時点との間の時間増分は、前記第1誤差及び前記第2誤差に基づき適合させる、
請求項1から8のいずれか1項に記載の方法。 - 前段階コシミュレーションシステムに基づいて実際の物理的モデルをシミュレートするシミュレーションデバイスであって、
第1方程式の系に基づき前記実際の物理的モデルの少なくとも1つの第1パラメータをシミュレートする第1サブシステムを有する第1サブシステムユニットであって、
前記第1方程式の系は、少なくとも1つの第2パラメータに基づく前記第1パラメータを確定するように構成される、第1サブシステムユニットと、
第2方程式の系に基づき前記実際の物理的モデルの前記少なくとも1つの第2パラメータをシミュレートする第2サブシステムを有する第2サブシステムユニットであって、
前記第2方程式の系は、前記少なくとも1つの第1パラメータに基づき前記第2パラメータを確定するように構成される第2サブシステムユニットと、
前記第2サブシステムの前記第1パラメータの第1入力値及び前記第1サブシステムの前記第2パラメータの第2入力値を、第1連結時点における外挿により、推定するように構成される推定ユニットであって、
前記第1パラメータの第1出力値は、前記第1サブシステムによって確定可能であり、かつ、前記第2パラメータの第2出力値は、前記第2サブシステムで確定可能である、推定ユニットと、
前記第1パラメータの推定された前記第1入力値と前記第1パラメータの確定された前記第1出力値との間の第1誤差並びに前記第2パラメータの推定された前記第2入力値と前記第2パラメータの確定された前記第2出力値との間の第2誤差を、後続の連結時点において決めるように構成されている誤差確定ユニットと、
前記第1サブシステムの偏微分係数に基づく前記実際の物理的モデルの第1ローカル交換モデルを定義し、かつ、前記第2サブシステムの偏微分係数に基づく前記実際の物理的モデルの第2ローカル交換モデルを定義する誤差微分方程式ユニットであり、
前記第1ローカル交換モデル及び前記第2ローカル交換モデルに基づいて、前記誤差微分方程式ユニットによって誤差微分方程式が定義可能であり、
前記誤差微分方程式は、前記第1連結時点と後続の第2連結時点との間における、前記第1パラメータの経時的な第1特性及び/又は前記第2パラメータの経時的な第2特性を確定するために、前記第1誤差及び前記第2誤差を受信するように構成される誤差微分方程式ユニットと、
前記第1サブシステムの前記第1パラメータ及び/又は前記第2サブシステムの前記第2パラメータをシミュレートするために前記第1パラメータの前記第1特性及び/又は前記第2パラメータの前記第2特性に基づき、前記後続の連結時点における、前記第1パラメータの前記第1入力値及び/又は前記第2パラメータの前記第2入力値を最適化するように構成される最適化ユニットと
を備える、
シミュレーションデバイス。 - 通信ネットワークを介してコンピューティングノードネットワークに接続されている単一又は複数のコンピューティングノードと、
前記第1パラメータ及び前記第2パラメータの前記入力値と、前記偏微分係数と、前記第1パラメータ及び前記第2パラメータの出力値及び特に出力微分係数変数と、前記サブシステムの計算された前記偏微分係数と、前記第1方程式及び前記第2方程式とを格納するためのメモリエリアと、
前記複数のコンピューティングノードの複数のメモリへのアクセスを有し、かつ、請求項1から9のいずれか1項に記載の方法を実行するように構成されている少なくとも1つのプロセッサと
をさらに備える、
請求項10に記載のシミュレーションデバイス。 - 前記複数のコンピューティングノードは、リアルタイムシステムを表わし、かつ、データ通信が非同期で予め形成される、
請求項11に記載のシミュレーションデバイス。 - 実際の物理的モデルをシミュレートするためのコンピュータプログラムを格納しているコンピュータ可読媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、データプロセッサによって実行されると、請求項1から9のいずれか1項に記載の方法を実行及び/又は制御するよう適合させられる、
コンピュータ可読媒体。 - 実際の物理的モデルをシミュレートするためのプログラムであって、データプロセッサに、請求項1から9のいずれか1項に記載の方法を実行させるための、プログラム。
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