AmesimModels/test_mql/README.md

@@ -12,7 +12,8 @@
 ## 源文件
 
 - AMESim 源模型：`AmesimModels/test_mql.ame`
-- 该 `.ame` 文件本质是一个 tar 包，内部包含 `test_mql_.cir`、`test_mql_.param`、`test_mql_.modelinfo`、`test_mql_.sim` 等文件。
+- 该 `.ame` 文件本质是一个 tar 包，内部包含 `test_mql_.cir`、`test_mql_.param`、`test_mql_.modelinfo`、`test_mql_.sim`、`test_mql_.data`、`test_mql_.results`、`test_mql_.var` 等文件。
+- `test_mql_.results` 是 AMESim 主时序结果文件；`test_mql_.data` 是配套结果/数据文件。
 
 ## 当前新增文件
 
@@ -45,7 +46,14 @@
 - `PythonModels/components/amesim_pneumatic.py`
   - 提供 `test_mql` 后续会用到的 AMESim 气动组件原语。
   - 当前包含氦气 PR 压力闭合的气动容腔、标准可压缩孔口流量、单位换算 helper。
-  - 这层仍是首版近似原语，后续必须通过 AMESim CSV 对齐修正。
+  - 这层仍是首版近似原语，后续必须通过 AMESim 结果对齐修正。
+
+- `PythonModels/reporting/amesim_results.py`
+  - 直接解析 `.ame` 包内的 AMESim 二进制结果。
+  - 当前已确认 `test_mql_.results` 结构为：2 个 int32 头字段、1116 个保存变量映射、1002 行 `time + 1116变量` 的 double 时序矩阵，以及尾部 `time + 1278变量终值`。
+
+- `tests/test_amesim_results.py`
+  - 保护 `test_mql_.results` 的时间轴、变量数量、Data_Path 映射和典型样本值。
 
 ## 物性约定
 
@@ -86,19 +94,19 @@ AMESim 模型中 `test_mql` 使用氦气，Python 侧当前通过 `HELIUM_PR`
 1. 组件别名优先沿用 AMESim 原名，例如 `pn_brp2_8`、`pn_c1_8`、`pn_orifice_18`。
 2. 子模型族优先沿用 AMESim 子模型名，例如 `PNRP17`、`PNCH012`、`PNOR001`、`PNVO001`。
 3. 输出变量命名要能追溯到 AMESim 的 `Data_Path`，避免 Python 侧改名后无法对比。
-4. Python 每完成一批物理方程，都应拿 AMESim 导出的 CSV 结果做误差对比。
-5. 当前 `.ame` 包内的 `test_mql_.results` 是 AMESim 二进制结果文件，暂不作为直接解析基准；建议后续从 AMESim 导出 CSV 结果放到本目录下。
-6. 在没有 AMESim CSV 基准前，不能把 Python 输出描述为“已经和 AMESim 几乎一致”，只能说明完成了结构、参数或某类组件方程。
+4. Python 每完成一批物理方程，都应优先使用 `test_mql_.results` 解析出的 AMESim 原始时序做误差对比。
+5. CSV 仍可作为人工检查或外部交换格式，但不是自动对齐的前置条件。
+6. 在没有完成逐变量误差对比前，不能把 Python 输出描述为“已经和 AMESim 几乎一致”，只能说明完成了结构、参数、结果读取或某类组件方程。
 
 ## 验证方式
 
 ```bash
-python3 -m py_compile PythonModels/components/amesim_pneumatic.py PythonModels/core/peng_robinson.py PythonModels/systems/test_mql.py PythonModels/systems/test_mql_config.py PythonModels/scripts/run_test_mql.py
+python3 -m py_compile PythonModels/components/amesim_pneumatic.py PythonModels/core/peng_robinson.py PythonModels/reporting/amesim_results.py PythonModels/systems/test_mql.py PythonModels/systems/test_mql_config.py PythonModels/scripts/run_test_mql.py
 python3 -m PythonModels.scripts.run_test_mql
 python3 -m unittest discover -s tests -t .
 ```
 
-当前测试覆盖的是结构和配置解析，不代表已经完成 AMESim 物理结果复刻。
+当前测试覆盖的是结构、配置解析、气动原语和 AMESim 结果读取，不代表已经完成 AMESim 物理结果复刻。
 
 ## 后续方向
 

PythonModels/reporting/amesim_results.py

@@ -0,0 +1,150 @@
+from __future__ import annotations
+
+import re
+import struct
+import tarfile
+from dataclasses import dataclass
+from pathlib import Path
+
+
+class AmesimResultsError(ValueError):
+    """Raised when AMESim result files cannot be parsed consistently."""
+
+
+@dataclass(frozen=True)
+class AmesimVariable:
+    index: int
+    label: str
+    data_path: str | None
+    param_id: int | None
+    hidden: bool
+
+
+@dataclass(frozen=True)
+class AmesimResults:
+    times: tuple[float, ...]
+    variables: tuple[AmesimVariable, ...]
+    saved_variable_indices: tuple[int, ...]
+    series_by_data_path: dict[str, tuple[float, ...]]
+    final_values_by_data_path: dict[str, float]
+
+    @property
+    def point_count(self) -> int:
+        return len(self.times)
+
+    @property
+    def saved_variable_count(self) -> int:
+        return len(self.saved_variable_indices)
+
+    def series(self, data_path: str) -> tuple[float, ...]:
+        return self.series_by_data_path[data_path]
+
+    def final_value(self, data_path: str) -> float:
+        return self.final_values_by_data_path[data_path]
+
+
+_DATA_PATH_RE = re.compile(r"Data_Path=(\S+)")
+_PARAM_ID_RE = re.compile(r"Param_Id=(\d+)")
+
+
+def load_test_mql_amesim_results(archive_path: str | Path) -> AmesimResults:
+    return load_amesim_results_from_archive(
+        archive_path=archive_path,
+        var_member="test_mql_.var",
+        results_member="test_mql_.results",
+    )
+
+
+def load_amesim_results_from_archive(
+    *,
+    archive_path: str | Path,
+    var_member: str,
+    results_member: str,
+) -> AmesimResults:
+    with tarfile.open(archive_path) as archive:
+        var_file = archive.extractfile(var_member)
+        results_file = archive.extractfile(results_member)
+        if var_file is None:
+            raise AmesimResultsError(f"Missing AMESim variable member: {var_member}")
+        if results_file is None:
+            raise AmesimResultsError(f"Missing AMESim results member: {results_member}")
+        var_lines = var_file.read().decode("latin1").splitlines()
+        results_data = results_file.read()
+    variables = tuple(_parse_variable_line(index, line) for index, line in enumerate(var_lines))
+    return parse_amesim_results_bytes(results_data, variables)
+
+
+def parse_amesim_results_bytes(
+    results_data: bytes,
+    variables: tuple[AmesimVariable, ...],
+) -> AmesimResults:
+    if len(results_data) < 8:
+        raise AmesimResultsError("AMESim results data is too small.")
+    point_count, encoded_saved_variable_count = struct.unpack_from("<2i", results_data, 0)
+    saved_variable_count = abs(encoded_saved_variable_count)
+    if point_count <= 0 or saved_variable_count <= 0:
+        raise AmesimResultsError("Invalid AMESim results header.")
+
+    mapping_offset = 8
+    mapping_size = saved_variable_count * 4
+    data_offset = mapping_offset + mapping_size
+    saved_variable_indices = struct.unpack_from(
+        f"<{saved_variable_count}i",
+        results_data,
+        mapping_offset,
+    )
+    if any(index < 0 or index >= len(variables) for index in saved_variable_indices):
+        raise AmesimResultsError(
+            "AMESim results variable mapping references unknown .var rows."
+        )
+
+    row_length = 1 + saved_variable_count
+    main_value_count = point_count * row_length
+    main_byte_count = main_value_count * 8
+    main_end = data_offset + main_byte_count
+    if main_end > len(results_data):
+        raise AmesimResultsError("AMESim results matrix is truncated.")
+
+    main_values = struct.unpack_from(f"<{main_value_count}d", results_data, data_offset)
+    times = tuple(main_values[row * row_length] for row in range(point_count))
+    series_by_data_path: dict[str, tuple[float, ...]] = {}
+    for column, variable_index in enumerate(saved_variable_indices, start=1):
+        variable = variables[variable_index]
+        if variable.data_path is None:
+            continue
+        series_by_data_path[variable.data_path] = tuple(
+            main_values[row * row_length + column]
+            for row in range(point_count)
+        )
+
+    final_values_by_data_path: dict[str, float] = {}
+    trailing_bytes = len(results_data) - main_end
+    expected_final_bytes = (1 + len(variables)) * 8
+    if trailing_bytes >= expected_final_bytes:
+        final_values = struct.unpack_from(f"<{1 + len(variables)}d", results_data, main_end)
+        for variable, value in zip(variables, final_values[1:]):
+            if variable.data_path is not None:
+                final_values_by_data_path[variable.data_path] = value
+
+    return AmesimResults(
+        times=times,
+        variables=variables,
+        saved_variable_indices=tuple(saved_variable_indices),
+        series_by_data_path=series_by_data_path,
+        final_values_by_data_path=final_values_by_data_path,
+    )
+
+
+def _parse_variable_line(index: int, line: str) -> AmesimVariable:
+    data_path_match = _DATA_PATH_RE.search(line)
+    param_id_match = _PARAM_ID_RE.search(line)
+    label = line
+    if data_path_match is not None:
+        label = line[: data_path_match.start()].strip()
+    return AmesimVariable(
+        index=index,
+        label=label,
+        data_path=data_path_match.group(1) if data_path_match else None,
+        param_id=int(param_id_match.group(1)) if param_id_match else None,
+        hidden="HIDDEN" in line,
+    )

tests/test_amesim_results.py

@@ -0,0 +1,46 @@
+from __future__ import annotations
+
+import unittest
+from pathlib import Path
+
+from PythonModels.reporting.amesim_results import load_test_mql_amesim_results
+
+
+REPO_ROOT = Path(__file__).resolve().parents[1]
+TEST_MQL_AME = REPO_ROOT / "AmesimModels" / "test_mql.ame"
+
+
+class AmesimResultsTests(unittest.TestCase):
+    @classmethod
+    def setUpClass(cls) -> None:
+        cls.results = load_test_mql_amesim_results(TEST_MQL_AME)
+
+    def test_reads_binary_results_shape(self) -> None:
+        self.assertEqual(self.results.point_count, 1002)
+        self.assertEqual(self.results.saved_variable_count, 1116)
+        self.assertEqual(len(self.results.variables), 1278)
+        self.assertEqual(len(self.results.final_values_by_data_path), 1100)
+
+    def test_time_axis_matches_amesim_simulation(self) -> None:
+        self.assertAlmostEqual(self.results.times[0], 0.0)
+        self.assertAlmostEqual(self.results.times[1], 0.01)
+        self.assertAlmostEqual(self.results.times[-1], 10.0)
+
+    def test_variable_mapping_preserves_data_paths(self) -> None:
+        self.assertEqual(self.results.saved_variable_indices[:2], (0, 1))
+        self.assertEqual(self.results.variables[0].data_path, "temp3@pn_c1_8")
+        self.assertEqual(self.results.variables[1].data_path, "press3@pn_c1_8")
+        self.assertIn("vvol1@pn_brp2_8", self.results.series_by_data_path)
+        self.assertIn("vol1@pn_brp2_8", self.results.series_by_data_path)
+
+    def test_series_values_match_known_amesim_samples(self) -> None:
+        temp3 = self.results.series("temp3@pn_c1_8")
+        press3 = self.results.series("press3@pn_c1_8")
+        self.assertAlmostEqual(temp3[0], 293.15)
+        self.assertAlmostEqual(press3[0], -1300.0)
+        self.assertAlmostEqual(temp3[-1], self.results.final_value("temp3@pn_c1_8"))
+        self.assertAlmostEqual(press3[-1], self.results.final_value("press3@pn_c1_8"))
+
+
+if __name__ == "__main__":
+    unittest.main()