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ljz 7611f13208 修复循环信号与事件采样并接入 LSTP 接触定位，补充八路验证及复用实验

相较上一版 Jacobian 确定性复用更新，本次补齐事件边界一致性、结果两侧采样及接触事件定位；保留已有物性复用和组件力学公式。

- 统一 UD00 信号求值与下一事件查询的绝对时间边界，修复循环边界浮点舍入导致的阶段错位、重复或漏报，并覆盖零时长、多阶段及长周期场景。
- 引入原生输出语义 v2：保留规则网格真实时间，补充内部时间事件和状态事件的左邻及事件后采样，按保存时间、状态和离散模式重放结果。
- 两条代码生成路径均发出 LSTP 接触描述，默认定位间隙过零及非负力模式的力截断；仅在接受事件时更新防重复记录，增加 contactEvents 诊断计数。
- 补充 MASS/LSTP 独立事件实验、八路全曲线与驱动阶段配对评估，以及 Amesim 不连续点输出对照和力差定位报告；MASS 新增释放机制仍保留为独立实验。
- 保存局部 probe、context 访问与回退、shadow replay、R288 real skip/typed replay 及阀门数值尾部诊断工具和报告；未证明净收益的实验不启用为生产默认优化。
- 更新原生运行说明和元件建模规范，补充信号边界、输出语义、接触事件和实验依赖回归测试。

验证：五组专项回归共 34 项全部通过；37 个待提交 Python 文件语法检查通过；git diff --cached --check 通过。

2026-09-17 23:50:13 +08:00

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循环 UD00 事件边界修复与独立验证

日期：2026-09-17。环境：Windows，项目 .venv-win，MinGW GCC 8.1.0，原生 C 运行库，CVODE 7.4.0 BDF / RK45。

1. 本次完成的第一步

修复 UD00 的信号求值与事件时间计算不一致。实现位于 signal.c，新增回归位于 test_native_signal_boundaries.py。

原来信号值用 fmod(t - tstart, period) 判断当前阶段，事件查询另用绝对时间计算。两种浮点运算可能落在边界两侧。例如阶段时长为 0.8 s 和 10 s 时，事件查询已经返回 44 s，而取模仍小于 0.8，信号在该时刻仍输出上一段的 1e17。

现在 native_signal() 与 native_signal_break() 共用 signal_interval()，共同确定当前阶段、阶段起点及下一边界。阶段内部仍按线性插值计算；周期结束统一使用下一周期的起点，避免同一事件出现两个相邻浮点时间。

本次没有修改八路工程 JSON、Amesim 文件、积分算法或结果采样协议。已有 UD00 的调用接口保持不变，两条原生生成路径均自动使用修复后的内核。

2. 修改后的事件定位及处理

时间边界定位

设信号开始时间为 s，各段累计时长为 offset[i]，周期为 P：普通阶段边界按 (s + offset[i]) + k * P 计算；周期终点统一采用下一周期起点 s + (k + 1) * P。这些表达式的浮点运算顺序也是合同的一部分，求值与事件查询共同使用同一函数。

当前周期由估算值开始，再依据绝对周期起点修正。阶段采用左闭右开区间：严格早于边界时仍在前段，恰好等于边界时进入后段；零时长阶段被跳过。查询返回严格晚于当前时间的最近事件，无后续事件或事件超过仿真终点时返回仿真终点。

运行库处理

生成的 model_next_break(t, end) 汇总各信号的下一边界，选择最早一个。
BDF / RK45 在这个时间边界处分段积分。对仿真内部的边界，旧段积分终点是边界左侧相邻浮点数 nextafter(boundary, -INFINITY)。
到达边界后保留连续状态，将时间推进到该边界，并重新启动积分。此时信号求值已切换到新段，导数计算使用新信号。
结果输出仍按保存的实际时间和状态调用 model_eval() 重放。因为信号阶段是时间的纯函数，求解试算、回退和重放不会推进或污染一个全局阶段计数器。

第 1～4 项的运行库流程原来已经存在；本次让第 3、4 项使用的信号值与第 1 项报告的边界保持一致。连续状态如位置、速度不会仅因信号切换被重置；代数量如输出信号和力可以立即改变。机械碰撞、摩擦等由状态触发的事件仍使用各自的状态事件处理。

与 Amesim 对齐的范围

本次确立平台自身一致的右连续规则。Amesim 的 UD00 还维护当前阶段及 TNEXT，通过离散时间事件调用更新阶段；本次没有完整复制这套离散调用和结果保存协议。

尤其是普通浮点数 32.4 与本工况计算出的事件时间 32.400000000000006 不相等。前者仍属于边界前，测试专门保留这一点，没有使用全局 epsilon 提前切换。后续对照 Amesim 的原始采样时，应继续区分实际时间和事件前/后侧；此次不能直接推出此前八路模型在 32.4 s 的力尖峰差异已经消失。

3. 独立信号测试结果

测试网络只有一个循环 UD00：第一段 1e17，持续 0.8 s；第二段 49000，持续 10 s；从 0 s 开始循环。两种求解器均运行至 60 s，以 0.01 s 保存结果，共 6,001 个采样点。该模型没有物理动态状态，运行库使用一个内部常量状态执行真实求解及输出重放流程。

验证项	结果
BDF 独立仿真	成功完成 60 s；6,001 点逐点符合冻结边界期望值
RK45 独立仿真	成功完成 60 s；6,001 点逐点符合冻结边界期望值
两种求解器比较	全部采样值相同
事件分段	两种求解器均启动 12 次：初始启动一次，11 个内部时间事件后分别重启
44 s 信号	修改前 `1e17`；修改后 `49000`，符合后一段
54 s 信号	修改前 `49000`；修改后 `1e17`，符合下一周期
八段信号 1,000 周期	连续检查 8,000 个边界，无漏报、重复；边界左邻/本身/右邻均正确
非零起点与小周期	3 组工况，各 900 个边界通过
含零时长阶段的循环	连续 2,000 个边界通过；周期尾部零时长段不泄漏瞬时值
其他	斜坡、非循环终值、零总时长、单段锯齿、乱序重放通过

新增 7 个测试方法及相关 3 个既有测试全部通过（最终版本 10 / 10，39.033 s，包含积分启动次数断言）。修改前先运行关键边界测试，已复现 44 s、54 s 及多阶段循环边界失败，详见保留日志。独立测试用于确认信号内核和求解/重放接入，不替代八路气动与机械系统的精度验收。

测试过程中曾遇到测试子进程返回空输出及 GCC 进程启动重试。边界查询已合并为单次批量调用，数值判定保持严格；最终定向测试通过。相关中间日志保留在验证目录，不把进程空输出当成边界数值错误，也不将一次成功重跑解释为环境问题已修复。

完整回归的结果与限制

另执行 python -m unittest discover -s tests -v，共运行 458 项，耗时 1,534.126 s，报告 7 个错误、25 项跳过，不能记为整库回归通过。新增 7 项信号测试、既有 UD00 XML、阶跃重启、信号驱动力以及当前八路工程保存配置的完整运行测试均通过。

错误来源	实际失败点与处理
管道多变过程测试	`model --init` 输出不能解析为 JSON，尚未进入数值断言；单独复核又遇到 GCC 预处理超时
冻结参考网络 38	发布编译缓存时目录重命名报 Windows `WinError 5`
雅可比固定状态夹具	夹具保存的输入哈希与当前八路 JSON 不一致，类初始化被主动阻止
物性警告测试	GCC 预处理超时；残留预处理进程退出后测试序列继续
工程输入合同的三项测试	默认 GBK 解码 UTF-8 JSON 失败；仅加 `-X utf8` 单独重跑，3 / 3 通过

夹具期望输入 SHA-256 为 670977bef67e62d9c66e8af497bada208bd72a7301be45128d185d47282cf288；实际工作树及 HEAD 中八路 JSON 的 SHA-256 均为 60ed16c71b72be4ae71ca7980f4f8cdcdf6b4c4c4c8950863c2390960b71ced4，确认这项输入不匹配不是本次修改引入。没有为使回归通过而更新参考夹具、修改其他内核或放宽断言。本次仅在 Windows 验证，未声明 Linux 验收通过。

验证文件：

复现定向测试：

.\.venv-win\Scripts\python.exe -m unittest tests.test_native_signal_boundaries tests.test_amesim_ud00_xml tests.test_amesim_semantics.NativeComponentSemanticTests.test_signal_endpoints_and_exponential_contact_law_in_c -v

4. 新注册类似信号组件时需要什么

情况	事件方面的工作
新增现有 UD00 实例或调整其参数	无需额外注册，直接使用已有求值和事件内核
新型号复用 UD00 分段语义	接入已有 `native_signal` 和 `native_signal_break`，并把后者汇入 `model_next_break`
新阶跃、脉冲、分段周期信号	除输出公式，还要提供下一时间事件；与输出共享边界计算和相等判定
无分段的光滑信号，如正弦	通常无需专门时间事件
由压力、位置等状态触发的切换	需要相应状态事件定位与切换机制，时间事件表不足以实现

仅在 library.py 注册类型，或填写 PORTS / PARAMETERS / RESULT_VARIABLES，不会自动实现这些事件。默认在 native_codegen/extended.py 接入；若新型号也进入 compiler.py 紧凑路径，两条路径都要覆盖。新增 C 函数时同步公共声明与模块导出/依赖。

新组件通常只负责描述事件时刻及切换语义，由运行库统一执行积分分段与重启。相关要求已写入元件开发规范第 12.1 节。

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