1.FMI(功能模型接口)
2.达索CATIA 几何约束求解器CDS
3.RT-LAB的主要特征
4.CATIA®旗下系统工程软件—DYMOLA介绍

FMI(功能模型接口)

       FMI，源码全称为Functional Mock-up Interface，源码是源码一个开放的标准，专门用于在不同工具之间以标准格式交换动态仿真模型。源码这一标准确保了用户可以选择最适合每种分析类型的源码工具，并且仍然可以保持相同的源码html手机登陆界面源码模型。同时，源码FMI允许用户与同事共享模型，源码同事可以将模型应用于其他应用程序中，源码或在更符合他们需求、源码技能和偏好的源码工具中使用。当模型能够被不同应用程序重用和重新调整用途时，源码基于模型的源码开发和投资在仿真模型组合中的价值将显著提升。

       FMU文件是源码一种zip文件，通常包含一个XML文件，源码该文件定义了模型结构，如变量名、参数、输入、输出等，以及FMI标准中指定的前端框架源码推荐函数实现。最常见的是以二进制文件形式存在，如Windows dll，这种文件只能在编译它们的平台上运行。因此，大多数FMU文件仅限于特定平台，如Windows 位或Linux 位。然而，部分FMU文件可以包含多个平台的二进制文件，或包含源代码以便用户可以将其编译到目标平台。需要特别注意的是，并非所有工具都支持此功能，因此在使用前应确认工具是否支持。

       FMI支持的第三方仿真工具非常广泛，包括但不限于Ansys CFX、CATIA、MATLAB Simulink、NI LabVIEW、MS Excel等多个工具。同时，Dymola和MapleSim等专业工具也支持FMI接口的站长之家源码提取导入和导出，它们用于构建和仿真集成系统，适用于汽车、航空航天、机器人以及其他应用领域。SIMULINK可以通过导出FMU功能来支持模型的运行，而Matlab则提供了导出模型为FMU代码的功能，以供其他平台使用。

       FMPy是一个免费的Python库，专门用于模拟功能模拟单元（fmu），支持单步仿真、自定义输入和配置参数。它允许用户通过简单的程序示例快速了解FMU支持的系统、输入输出端子名称以及修改默认参数，执行仿真并查看仿真结果波形。此外，FMPy库的用户界面使用户能够快速浏览FMU支持的系统，并通过直接输入输出端子名称、修改默认参数等操作执行仿真。

       在Simulink中，用户可以通过FMI Kit for Simulink进行功能模型单元（FMU）的autojs提取源码工具导入和导出。用户可以通过一系列步骤创建SIMULINK模型、修改求解器设置、配置系统目标文件、编译模型，并最终生成FMU文件。通过这种方式，用户可以将第三方仿真软件（如达索系统®的Dymola）导出的FMU文件导入到Simulink中，进行联合仿真。在导入第三方FMU文件后，用户可以在Simulink中配置想要输出的端口，查看和修改FMU模型的配置，以实现无缝的模型整合和仿真。

       总结而言，FMI标准及其相关的工具和库（如FMPy和FMI Kit for Simulink）为跨平台仿真模型的创建、共享、重用和整合提供了一套全面的解决方案，极大地促进了仿真技术在不同领域中的应用和发展。

达索CATIA 几何约束求解器CDS

       几何约束求解器是实现参数化特征建模的关键，在当前主流CAD中扮演重要角色。国外软件公司在这一领域市场垄断，vue的底层源码DCM和俄罗斯LEDAS公司开发的LGS是主要的几何约束求解引擎，为达索提供了多年的技术支持。国内方面，华天软件自主研发了DCS，填补了自主几何约束求解器的空白。

       几何约束解算器作为一种软件组件，用于解决尺寸和约束问题，以指定和保持2D或3D设计中的几何特征位置。在基于历史记录的参数化建模和变分直接建模中，它能够实现快速设计改进。2D几何约束求解器允许用户在更改尺寸值或拖动几何体时快速修改草图，实现实时工作，帮助将粗略的概念快速转化为CAD兼容的图纸。3D几何约束求解器则有助于控制零件形状，执行装配零件定位和3D管道/线缆布线。

       在CAD几何建模技术的发展历程中，从世纪年代至今，技术与产品形成了全球市场垄断的局面。自年以来，西门子公司和达索公司通过大规模并购，建立了全生命周期工业软件体系，进一步巩固了技术和市场优势。在这一过程中，关键“卡脖子”中间件分别被西门子和达索收购。西门子掌控了几何引擎ParaSolid和DCM，达索则收购了ACIS和多领域约束融合技术公司Dymola，实现了几何建模与功能建模的融合，在多领域融合引擎技术上占得先机，并推出了CATIA V6 3DE。

       值得注意的是，AutoDesk公司为了确保技术安全，于年以源代码方式购买了ACIS技术，独立发展几何引擎，打造了ObjectARX架构体系。在西门子公司收购DCM之后，AutoDesk在新一代云CAD开发中，抛弃了DCM，自行开发了几何约束引擎VCS。

       为了确保技术安全并避免依赖西门子公司，达索公司采用了俄罗斯LEDAS公司开发的几何约束求解引擎LGS。LGS组件包括二维（LGS 2D）和三维（LGS 3D）约束求解器，采用高度优化的非线性求解器、几何分解方法以及启发式方法。在约束求解方面，LGS被认为是仅次于D-Cubed的几何约束求解引擎，主要客户包括Cimatron、CD-adapco、ASCON、Dassault和ODA等。LEDAS为Dassault提供了年的约束求解技术支持，并将约束求解器集成在CATIA V5中。

       我国在3D CAD/CAM领域存在较大的技术安全隐患，过度依赖国外技术。中望软件仍然使用西门子的DCM约束求解器，而华天软件直到年底才发布了国内首款自主可控的几何约束求解器DCS。

       综上，达索CATIA使用的几何约束求解器来自于俄罗斯LEDAS公司开发的LGS。LGS组件包括2D和3D约束求解器，采用高度优化的非线性求解器、几何分解方法以及启发式方法，为达索提供了坚实的支撑。

RT-LAB的主要特征

       å®Œå…¨é›†æˆ MATLAB/Simulink

       æ‰€æœ‰ä¸º RT-LAB 准备的模型都能够在已有的动态系统模型环境中完成，通过使用这些工具，用户的经验也会相应的提高。

       åˆ†å¸ƒå¼å¤„理的专业化块设计，内部节点通讯以及信号 I/O

       RT-LAB 提供的工具能够方便的把系统模型分割成子系统，使得在目标机上能够并行处理（标准的 PC 上可以运行 QNX 实时操作系统，或者 RedHat Linux） 。通过这种方法，如果你不能在单处理器上运行实时模型，RT-LAB 提供多个处理器共享一个负载的方法来实现的。

       å®Œå…¨é›†æˆç¬¬ä¸‰æ–¹å»ºæ¨¡çŽ¯å¢ƒä»¥åŠç”¨æˆ·ä»£ç åº“

       RT-LAB 支持 StateFlow，Simscape，CarSimRT，PLECS，AMESim，Dymola 的模型，以及 C，C++的合法代码。

       ä¸°å¯Œçš„ API 为开发自己的在线应用

       ä½¿ç”¨è¯¸å¦‚ LabVIEW、C、C++、Visual Basic、TestStand、Python and 3D virtual reality等工具可以轻松的创建定制的功能和自动测试界面。

       éžå®šåˆ¶æŠ€æœ¯

       RT-LAB 是第一个完全可测量的仿真和控制包，使得你能够分割模型，并在标准 PC，PC/s或者 SMP（对称式多处理器）组成的网络上并行运行。

       åœ¨å¤§é‡å¸‚场需求的推动下， 用户可以从快速进步的技术中受益， 使用相对较低的花费。 RT-LAB

       ä½¿ç”¨æ ‡å‡†ä»¥å¤ªç½‘和火线（IEEE）进行通讯,还包括PCIe， ISA，PCI，PXI 以及 PCMCIA 在内的

       å¤§é‡æ•°å­—的和模拟的 I/O板卡。

       å…±äº«å†…存、无限带宽协议（DolphinSCI）、火线、信号线或者 UDP/IP进程间通讯。

       åœ¨æ‰§è¡Œæ—¶é—´ï¼ŒRT-LAB 为处理器间的通讯提供无缝支持，可以在目标机之间混合使用任何UDP/IP，共享内存以及无限带宽协议进行数据的低反应时间通讯。同样，你也可以使用 TCP/IP和主站上的模型进行实时互动。

       ä¸ºä¿¡å·å’Œå‚数的可视和控制而集成的接口。

       åœ¨ RT-LAB 的可视化界面和控制面板中，你可以动态的选择你所要跟踪的信号，实时修改任何模型信号或参数。

       æ”¯æŒå¹¿æ³›çš„ I/O卡――所支持的设备超过 种。

       RT-LAB集成了Opal-RT的OP硬件接口设备， 具有亿分之一秒的精确定时和实时性能。

       RT-LAB 同样支持诸如 NI、Acromagm、Softing、Pickering 以及 SBS 等主流生产厂家所生产的板卡。

       RTOS（实时多任务操作系统）的选择：QNX,、RedHat Linux,或 Windows（为了软件的实时性）

       RT-LAB 是唯一的实时仿真框架， 它提供你选择两个高性能实时操作系统。 RT-LAB 支持 QNX，由于它具有已证明过的对任务标准工程应用的追踪记录；同样也支持 RedHat Linux，它是当前流行的、源代码开放的 Linux 操作系统最重要的实时版本。

       RT-LAB 同样可以作为软件实时操作系统提供给 Windows 使用。

       æœ€ä¼˜åŒ–的硬件实时调度程序——高性能、低抖动。

       åœ¨ä¸€ä¸ªæ—¶é—´æ­¥å†…，系统不仅计算动态模型，而且它可以管理任务，如读写 I/O、刷新系统时钟、传输数据以及处理通讯，这就限制了一桢内用于计算模型的时间量，从而限制了单处理器上计算模型的大小，RT-LAB 在保证完成功能的情况下已经可以把这个减小到原硬件性能很小的百分比，因此提高了计算更加复杂模型的能力。

       é«˜é€Ÿ XHP 模式——多速率 XHP 模式——软件同步模式

       RT-LAB 的 XHP(超高性能)模式允许用户能够以非常快的速度在目标机上计算实时模型，这使得用户能够运行比分布式处理器更复杂的模型。有了数字、模拟 I/O，运行时间周期可低于 微秒。

       RT-LAB 的 XHP 模式能够将系统管理消耗大幅度削减到一微秒以下，使你能够充分利用系统性能来实时计算高度动态模型，这对那些对越来越复杂的系统进行仿真时需高保真度响应、要求高准确率的开发者来说，是一个解决问题的办法。即便是当信号在硬件在回路系统， 也仅仅需要将系统开销增加到一百微秒时间桢，模型需要在主要时间步之间多次计算才能保证数据的准确性。到目前为止 XHP 模式，比其他任何实时系统都要优秀，尤其是在电子系统中，诸如驱动器控制及电力电子。

CATIA®旗下系统工程软件—DYMOLA介绍

       Dymola，作为CATIA品牌下的一款系统工程软件，专注于为汽车、航空航天、机器人、加工等多领域提供集成复杂系统建模与仿真解决方案。利用其一流Modelica技术和仿真技术，Dymola能够快速解决复杂多专业的系统建模与分析问题，为用户提供一个集成的环境，涵盖模型创建、测试、仿真及后处理。

       Dymola的关键优势在于其独特的多工程功能，支持创建包含多个工程领域零部件的模型，构建出更加贴近真实世界的完整系统。此外，Dymola采用对象导向的Modelica语言，提供丰富全面的模型库，包括面向机械、电气、控制、热、气动、液压、传动系统、热力、车辆动力、空调等领域的零部件。通过图形编辑器和多工程库，用户可以直观地进行模型构建，轻松描述零部件之间的物理交互。

       用户在Dymola中可以构建自定义零部件或调整现有零部件以满足特定需求，利用自由度更高的非因果模型在不同上下文和算例中重用模型。Dymola的开放性和灵活性使得用户能够轻松引入符合自己独特需求的零部件，成为模拟新设计或技术的卓越工具。

       Dymola还提供硬件在环仿真（HILS）功能，支持在dSPACE和xPC平台上进行实时仿真。通过FMI标准和Python脚本的集成，Dymola与Simulia产品如Abaqus或iSight相结合，提供更快、更详细的仿真。Dymola还具备强大的符号操作性能，能够高效求解微分代数方程（DAE），支持实时硬件在环模仿真。

       此外，Dymola支持模型导出，提供三种导出方案：实时仿真、二进制模型导出和源代码生成。实时仿真允许在不支持MicrosoftC编译器的环境中使用模型，适合实时平台如dSPACE和xPC平台的硬件在环仿真。二进制模型导出和源代码生成选项允许轻松部署仿真代码到其他计算机，而无需管理运行时许可证，并提供了完整的仿真功能和可读性更高的代码，支持大规模部署和基于高级模型的应用。