8.1 KiB
8.1 KiB
AMESim 子模型公开组件迁移矩阵
状态:规划中
适用模型:AmesimModels/test_mql.ame / PythonModels.systems.test_mql
配套规范:component-model-authoring-spec-v1.md
目标
本文档把 test_mql 中的 AMESim 子模型族拆成可执行的迁移批次。它不是组件注册清单;只有完成公开模型契约、方程实现、最小 XML 编译/仿真测试后,子模型才能加入某个 library.py 的 models 清单并出现在前端组件库中。
当前原则:
- 不把现有固定拓扑
TestMqlSystem整体注册为公开拖拽组件。 - 不把机械、信号、事件元件提前伪装成可由当前气动求解器仿真的公开组件。
- 可先公开当前
app.simulation求解链路能承载的气动元件:储能、阻性、孔口、三通/四通、准稳态管段。 - 对 AMESim 精确语义尚未复刻的元件,允许先做内部模型或文档化候选,不能在目录中标记为完成。
当前求解器能力边界
app.simulation 当前支持:
- 物理域:
pneumatic。 - 端口变量:
p、m_flow、h_outflow。 - 流量符号:
m_flow > 0表示流入当前组件。 - 网络方程:连接压力相等、连接流量和为零、组件压力-流量残差、stream 焓传播。
- 动态:半显式 ODE,动态组件提供质量和内能状态导数。
- 暂不支持:机械端口、信号端口仿真、事件系统、一般高指数 DAE、AMESim 气体定义组件对全局 medium 的动态切换。
子模型族矩阵
| AMESim 子模型 | 数量 | AMESim 角色 | 当前公开状态 | 建议目标 | 先决条件 / 限制 |
|---|---|---|---|---|---|
PNCH023 |
4 | 固定容积气室,带换热 | 候选公开 | amesim_pnch023,storage |
可基于 ThermodynamicVolumeComponent;需按 AMESim cvol/extemp/kth/sth/gi 复核质量、能量、换热方程。 |
PNCH012 |
8 | 变容气室,带换热 | 参数化第一版公开 | amesim_pnch012,storage |
已将 AMESim vol1..4/dvol1..4 外部体积输入映射为 SI 参数,支持固定/预设体积场景;实时机械耦合仍需后续机械域或输入端口协议。 |
PNOR001 |
8 | 常系数气动孔口 | 候选公开 | amesim_pnor001,flow |
可基于 AlgebraicComponent;需按 AMESim cq/area/Cv/Kv/flowset/gi 复核双向流、零压差正则化和单位换算。 |
PNVO001 |
8 | 信号调制气动孔口 | 第一版公开 | amesim_pnvo001,flow |
已接入标量信号端口 res,可由 amesim_step0 驱动开度;精确事件语义和 AMESim baseline 仍留后续修模。固定开度变体 amesim_pnvo001_fixed 继续保留。 |
PN3NODE2 |
8 | 三端气动节点,压力温度由 port 2 固定 | 候选公开 | amesim_pn3node2,junctions |
当前 Tee 是通用三通近似;AMESim port 2 参考温压语义和 stream 混合需单独测试。 |
P4NODE2 |
8 | 四端气动节点,压力温度由 port 2 固定 | 候选公开 | amesim_p4node2,junctions |
需要新增四端 junction 基类/模型;复核 port 2 参考温压和多支路混合。 |
PNL00R |
4 | 管路纯阻性摩擦段 | 候选公开 | amesim_pnl00r,flow |
可基于准稳态阻性管;需按 AMESim PNL00R 参数和摩擦公式复核。 |
PNL0001 |
20 | C-R 动态管路 | 第一版公开 | amesim_pnl0001,flow |
已按公开契约接入两状态管内容积 + port 1 摩擦残差 + mode 2 换热项;仍需后续按 AMESim baseline 复核 pn2pipefr_ 和 mode 1 多方语义。 |
PNL0002 |
8 | R-C-R 动态管路 | 第一版公开 | amesim_pnl0002,flow |
已按公开契约接入中心两状态容积 + 两端半长摩擦残差 + mode 2 换热项;仍需后续按 AMESim baseline 复核 pn2pipefr_ 和 mode 1 多方语义。 |
PNL0003 |
8 | C-R-C 动态管路 | 第一版公开 | amesim_pnl0003,flow |
已按公开契约接入两端四状态容积 + 中心摩擦流 + mode 2 换热项;大压差动态闭合和 AMESim baseline 误差仍留后续修模。 |
PNPL01 |
16 | 零气动流源 | 第一版公开 | amesim_pnpl01,boundary |
当前实现一端零流边界,只约束端口质量流量为 0;压力源/外部边界语义留后续扩展。 |
PNGD00 |
1 | 氦气气体定义 | 暂不公开 | medium 配置,不是画布物理组件 | 应映射为系统/介质设置;不能作为普通可连接组件注册。 |
PNRP17 |
8 | 气动活塞与移动体耦合 | 暂不公开 | 内部固定算例;后续跨域组件 | 依赖气动端口和机械端口耦合;需要新增机械域、跨域状态和连接规则。 |
MECMAS21 |
10 | 一维平动质量 | 第一版公开 | amesim_mecmas21,mechanical |
已接入一维机械端口 x/v/f、双端质量状态和基本摩擦/限位项,并跑通零力源与信号力源最小 System XML;完整 AMESim 接触/事件语义仍留后续对齐。 |
LMECHN1 |
2 | 动态线性机械节点 | 暂不公开 | 后续机械域组件 | 同上。 |
LSTP00A |
8 | 弹性接触/端止动 | 暂不公开 | 后续机械域组件 | 依赖机械接触和事件/非光滑力模型。 |
F000 |
16 | 零力源 | 第一版公开 | amesim_f000,mechanical |
已作为一端机械零力边界公开,约束端口力为 0。 |
FORC |
2 | 信号转力 | 第一版公开 | amesim_forc,mechanical |
已接入信号输入 res 到机械端口力源,可由 STEP0/UD00 驱动质量组件。 |
STEP0 |
8 | 阶跃信号源 | 第一版公开 | amesim_step0,signals |
已接入标量信号输出端口和求解时信号传播;当前是基础阶跃,不含更复杂事件调度语义。 |
UD00 |
2 | 分段线性信号源 | 第一版公开 | amesim_ud00,signals |
已接入标量信号输出端口、8 段 start/end/t 参数、循环模式和 System XML signal connection;当前按已转换 PythonModels 语义处理最后一段外推,AMESim baseline 仍留后续复核。 |
DIRECT |
44 | 直接连接 | 不注册为组件 | System XML Connection |
连接不是组件;物理连接必须保持无方向端点语义。 |
建议迁移批次
批次 1:可进入当前气动求解器的公开组件
优先级最高,但仍需先补 AMESim 公式与测试:
amesim_pnor001amesim_pnl00ramesim_pnch023amesim_pn3node2amesim_p4node2
完成定义:每个模型必须有 MODEL_TYPE/MODEL_VERSION/PORTS/PARAMETERS/RESULT_VARIABLES/DISPLAY/create(),并补目录、参数边界、残差、零流量/反向流、最小 XML 编译和短时仿真测试。
批次 2:动态管路
amesim_pnl0001:已第一版公开,保留后续 baseline 精修。amesim_pnl0002:已第一版公开,保留后续 baseline 精修。amesim_pnl0003:已第一版公开,保留后续 baseline 精修。
这些模型是 test_mql 对齐工作的核心。当前已先按动态组件契约公开,后续仍需要在固定算例和 AMESim baseline 上复核摩擦、换热、多方模式和大压差动态闭合;不能用准稳态 pipe 替代这些动态管路并宣称等价。
批次 3:信号、事件、机械和跨域组件
STEP0:已第一版公开。PNVO001:已第一版公开,保留固定开度变体。UD00:已第一版公开。MECMAS21、F000、FORC:已第一版公开。LMECHN1、LSTP00A、PNRP17
当前已具备一对一标量信号传播和一维机械端口基础闭合;剩余机械/跨域组件仍需要继续设计多端机械节点、接触事件、气动-机械耦合、XML 协议、前端连线兼容和最小闭合系统测试。
下一步执行建议
- 先为 AMESim 公开组件建立独立库,例如
app.simulation.components.amesim,不要混入experimental。 - 先只登记一个完成度最高的气动代数组件,例如
PNOR001或PNL00R。 - 每登记一个模型,都同步补充测试和目录校验,确认
/api/components/catalog、System XML 编译和最小仿真都通过。 - 动态管路
PNL0001/2/3、参数化PNCH012、STEP0、UD00、信号版PNVO001和机械基础件F000/FORC/MECMAS21已完成第一版公开接入;下一步转向LMECHN1/LSTP00A/PNRP17或完整实时耦合。