Replace Python numerical kernels with native C execution

This commit is contained in:
ljz committed 2026-09-10 01:12:18 +08:00
1 parent 48da6be21c
commit 3b38f73fe0
227 files changed
+16801 -75499

No files matched your search

+11 -2
View File
@@ -4,7 +4,7 @@ ReactFlow 系统建模与 `app.simulation` 仿真后端。
## 开发环境准备
后端统一使用 Python 3.12;仓库根目录的 `.python-version` 记录本轮参考补丁版本
后端编排层统一使用 Python 3.12;仓库根目录的 `.python-version` 记录本轮参考补丁版本
`3.12.3`。`requirements.txt` 保留支持范围,
`constraints/python312-direct.txt` 固定跨平台开发环境的直接依赖参考版本;
`constraints/python312-linux-x86_64.lock` 则完整固定发布与 CI 所用的 Linux x86_64
@@ -84,6 +84,10 @@ Linux:
后端地址为 `http://127.0.0.1:8000`,前端地址为 `http://127.0.0.1:5173`。Windows 的 `start-all.bat` 会分别打开两个命令行窗口;Linux 的 `start-all.sh` 会在同一终端管理两个进程,按 `Ctrl+C` 会同时停止它们。
网页的 System XML 仿真默认使用 C 内核(`native`);后端入口和启动脚本使用同一默认值,不需要每次手动设置环境变量。启动日志显示 `Simulation numeric engine: native`,启动预热仅检查 C 工具链和 XML Schema,不执行 Python/SciPy 求解器预热。模型专用 EXE 在提交模型时生成或从缓存复用。
当前 C 构建支持 Windows x64,已覆盖组件库当前注册的 27 类模型(22 类 Amesim、5 类实验组件)。具体公式范围与连接限制见[原生后端说明](native/README.md);不支持的自定义模型或未收敛的连接会明确报错,不自动切回 Python。旧 Python 数值后端已删除;Linux 暂支持编辑、校验与生成,原生构建打包尚待实现。旧固定拓扑示例接口返回 HTTP 410,请改用统一 XML 接口。
## 后端接口
- `GET /api/components/catalog`:返回组件库与模型版本、分类、图标键、端口布局和参数契约,供 ReactFlow 启动时自动加载。
@@ -99,7 +103,7 @@ Linux:
气动端口的后端契约采用 `p` 势变量相等、`m_flow` 流变量代数和为零、`h_outflow` 按 stream 规则混合。所有组件统一规定 `m_flow > 0` 表示流入组件,物理连接的端点顺序不表示流向。
当前网络层可按端口域处理气动压力-流量残差与 stream 焓、标量信号传播,以及一维机械 `x/v` 等值和 `f` 平衡,并使用 SciPy 完成非线性代数闭合和时间积分。XML 通用仿真当前采用半显式 ODE/代数 MVP:气瓶和贮箱作为储能元件,孔板及 XML 管段作为阻性元件,三通作为等压零结点,同时支持已登记的信号和机械基础件。它不是完整 DAE 或事件求解器,也不等价于严格 Modelica.Fluid 实现。
当前网络层按端口域处理气动压力/流量与 stream 焓、标量信号传播,以及一维机械 `x/v` 等值和 `f` 平衡。默认 C 后端在生成的 EXE 内完成连接闭合、RK45/CVODE BDF 积分及信号/限位事件。通用仿真仍有已声明的拓扑和物理公式范围,并不等价于完整 Amesim 或 Modelica.Fluid 实现。
XML 解析依赖 `lxml` 执行本地 XSD 校验,该依赖已包含在 `requirements.txt` 中。
@@ -112,3 +116,8 @@ XML 解析依赖 `lxml` 执行本地 XSD 校验,该依赖已包含在 `require
- [组件目录 JSON Schema v1](schemas/component-catalog-v1.schema.json)
- [System XML v3 协议(当前规范)](docs/standard/system-xml-v3.md)
- [System XML v3 XSD(当前 Schema)](schemas/system-simulation-v3.xsd)
旧 Python 积分器、模型数值公式及物性缓存已移除。公共配置、进度和采样校验分别位于 `app/simulation/config.py` 与 `sampling.py`;模型 Python 文件仅保留参数、端口、结果和方程结构声明。质量/能量初值也由 C 计算。
后端运行依赖不再包含 NumPy/SciPy;运行测试请安装 `requirements-test.txt`。Windows C 回归需要配置 GCC 与 SUNDIALS,见 [C 后端说明](native/README.md)。删除范围和验证见 [Python 数值实现退役记录](docs/other/Python数值实现退役记录.md)。