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SystemSimulationApp/tests/data/AmesimModels/test_mql/README.md
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Raw Blame History

test_mql

本目录记录 AMESim 模型 test_mql.ame 向 app.simulation 迁移时使用的源模型信息、结果对齐约定和当前进度。

目标

迁移目标不是复制 AMESim .results 中的观测值,而是建立真实的 Python 仿真链路:

组件方程 -> SimulationNetwork/系统装配 -> closure -> snapshot/端口写回 -> RHS -> solver -> reporting/comparison

Python 输出只有通过 AMESim baseline 对比后才能作为数值一致性依据。duplicate、反号或派生观测可以用于验证端口方向,但不能替代组件方程和网络闭合。

模型与源数据

  • AMESim 源模型:AmesimModels/test_mql.ame
  • Python 系统类:app.simulation.examples.test_mql.system.TestMqlSystem
  • 结构运行入口:app.simulation.examples.test_mql.run
  • 132 状态比较入口:app.simulation.examples.test_mql.run_full_state_comparison
  • AMESim 组件数:117
  • LINE 连接数:84
  • 连续状态数:132
  • 离散状态数:24
  • 全局参数:D1=20、D2=20、D3=14、P0=153、Pdq=1、V=15、cf=0.45

.ame 文件是 tar 包,迁移和校验主要使用其中的:

  • test_mql_.cir:组件、连接、参数表达式和生成代码线索。
  • test_mql_.param / test_mql_.data:参数和结果配套数据。
  • test_mql_.modelinfo / test_mql_.sim:状态数和仿真设置。
  • test_mql_.var / test_mql_.results:AMESim Data_Path 目录和 baseline 时序。

当前结果解析器可读取 1002 个时间点和 1116 个保存变量,无需先转换成 CSV。

当前实现

当前已经完成:

  • AMESim 组件、LINE 连接、直接组件接触、全局参数和变量目录解析。
  • 氦气 Peng-Robinson 物性;内部使用绝对压力,AMESim press 按相对 101300 Pa 的表压输出。
  • PNCH023 / PNCH012 / PNOR001 / PNVO001 气动组件。
  • PNL0001 / PNL0002 / PNL0003 / PNL00R 管路动态或阻性关系。
  • PN3NODE2 / P4NODE2 代数节点、真实邻接拓扑、canonical flow 和端口写回。
  • PNRP17 / MECMAS21 / LSTP00A / LMECHN1 / UD00 / FORC 当前工况可确认的机械行为。
  • 112 个气动状态和 20 个机械状态组成的 132 状态总闭包。
  • 活塞运动学、变容气室机械反馈、气动力、外力、端止动和质量约束耦合。
  • 关键 Data_Path 序列导出、schema validation、AMESim 插值 comparison、误差排序、端点诊断和变容气室 RHS 拆解。

主要实现位置:

  • app/simulation/examples/test_mql/system.py
  • app/simulation/examples/test_mql/closure.py
  • app/simulation/examples/test_mql/pneumatic.py
  • app/simulation/examples/test_mql/mechanical.py
  • app/simulation/examples/test_mql/lines.py
  • app/simulation/examples/test_mql/primitives/
  • app/simulation/examples/test_mql/structural_network.py
  • app/simulation/reporting/amesim_results.py
  • app/simulation/reporting/test_mql_comparison.py
  • app/simulation/examples/test_mql/run_full_state_comparison.py

当前对比结果

默认 comparison 已从区间内插值的 t=1e-5 s 改为与 AMESim 首个保存时刻精确对齐的 t=0.01 s,当前比较 13 个关键信号,并 新增 xv@pn_morifice_1、dm2@pn_morifice_1 的结构化 PNVO 诊断。

事件前 t=0.01 s 对比:

  • press@pn_c1_8:Python -1286.601221 Pa,AMESim -1288.253185 Pa,绝对误差约 1.651964 Pa。
  • dm1@pneumatic_69:Python -0.002485112 g/s,AMESim -0.002054255 g/s;换算后的 canonical 流量绝对误差约 4.30857e-7 kg/s。
  • xv@pn_morifice_1 和 dm2@pn_morifice_1 在两侧均为 0,确认 STEP0 事件前 PNVO 保持关闭。
  • vol1@pn_brp2_8 绝对误差约 8.76e-5,机械位移、速度和加速度 仍保持较小误差;当前较明显的累计差异集中在 PNL0001 流量和 PNCH012 压力/能量链路。

新增 --pnvo-event-boundary 诊断:先积分到 0.04 s 的左极限, 再按 STEP0 的右连续语义在事件时刻读取开度和流量。结果为:

  • xv@pn_morifice_1:Python/AMESim 均为 1。
  • dm2@pn_morifice_1:Python 502.945005 g/s,AMESim 497.823823 g/s,绝对误差约 5.121182 g/s,相对约 1.03%。
  • press@pn_c1_8 绝对误差约 55.4815 Pa; dm1@pneumatic_69 绝对误差约 0.00281880 g/s。

这说明 PNVO 开启瞬间的开度语义和主流量量级已经对齐,但事件前 累积压力/支路流量仍有偏差。常规积分直接跨越事件到 0.05 s 时, 当前进程会被系统终止,尚未形成可信的事件后结果;不能据此声明 完整 0.04 -> 0.05 s 窗口已经可运行。

下一步

  1. 优先定位 0 -> 0.04 s 累积的 pneumatic_69 流量与 pn_c1_8 压力偏差,区分 PNL0001 阻力和 PNCH012 能量方程。
  2. 采用显式事件分段或针对事件后的局部数值策略,解决跨越 t=0.04 s 后积分进程被终止的问题,再验证 t=0.05 s 保存点。
  3. 保留 press@pn_c1_8、dm1@pneumatic_69、PNVO xv/dm2 和 chamber RHS breakdown 作为同一条诊断链。
  4. 在完整开启窗口稳定后,再判断是否需要校准 PNVO 流量系数。

pn_c1_8 的直接主线是 pneumatic_69;pneumatic_96 属于另一条固定气室支路,不是该诊断对象。

运行与验证

运行默认短时域 comparison:

python3 -m app.simulation.examples.test_mql.run_full_state_comparison

运行 PNVO 事件边界诊断:

python3 -m app.simulation.examples.test_mql.run_full_state_comparison --pnvo-event-boundary

运行相关测试:

python3 -m unittest tests.test_run_test_mql_full_state_comparison tests.test_test_mql_pnl0001_segment

运行全量测试:

python3 -m unittest discover -s tests -t .

对齐约定

  • 组件 alias 和输出名优先保持 AMESim 原名及 Data_Path。
  • PortState.m_flow > 0 表示流入当前组件。
  • closure 先定义 canonical flow,再按各组件端口方向写回 m_flow。
  • AMESim 管路质量流量通常以 g/s 保存,Python 内部统一使用 kg/s。
  • CSV 是人工检查和交换格式,不是读取 AMESim baseline 的前置条件。
  • 未完成真实 Python 输出对比前,不使用“与 AMESim 完全一致”之类结论。