SystemSimulationApp/AmesimModels/test_mql

test_mql

本目录记录 AMESim 模型 test_mql.ame 向 PythonModels 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：PythonModels.systems.test_mql.TestMqlSystem
• 结构运行入口：PythonModels/scripts/run_test_mql.py
• 132 状态比较入口：PythonModels/scripts/run_test_mql_full_state_comparison.py
• 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：

• PythonModels/systems/test_mql.py
• PythonModels/systems/test_mql_closure.py
• PythonModels/systems/test_mql_pneumatic.py
• PythonModels/systems/test_mql_mechanical.py
• PythonModels/systems/test_mql_lines.py
• PythonModels/components/amesim_pneumatic.py
• PythonModels/components/amesim_mechanical.py
• PythonModels/reporting/amesim_results.py
• PythonModels/reporting/test_mql_comparison.py
• PythonModels/scripts/run_test_mql_full_state_comparison.py

当前对比结果

默认 comparison 仍使用 0 -> 1e-5 s 的短时域，并已新增 dm1@pneumatic_69 流量诊断。

本轮确认原最大偏差的主因不是 PNL0001 Darcy 阻力，而是 8 个 PNVO001 在 Python 中被固定为 opening=1，忽略了各自的 STEP0 控制。AMESim baseline 显示 step_8..15 均在 t=0.04 s 从 0 跳到 1，对应 PNVO 在此前保持关闭。

接入 STEP0 控制后的默认短时对比：

• press@pn_c1_8 末值误差从约 9.22849 Pa 降为 0.0117249 Pa。
• Python dm1@pneumatic_69 末值约 -4.97737e-7 g/s，AMESim 线性插值约 -2.05425e-6 g/s。
• canonical chamber-to-line flow 定义为 -dm1 * 1e-3，因此两者分别约为 4.97737e-10 kg/s 和 2.05425e-9 kg/s，绝对误差约 1.55652e-9 kg/s。
• AMESim 首个 0.01 s 区间的 mgas1@pn_c1_8 有限差分约 -9.86349e-7 kg/s；用该区间首末 dm1 做梯形平均得到的 chamber 质量变化率约 -1.02713e-6 kg/s，符号和量级一致。

当前剩余 1e-5 s 误差不能直接解释为物理方程误差：AMESim baseline 只按 0.01 s 保存，而 comparison 在首个保存区间内做 线性插值；位移、体积和压力的初始响应并不一定是线性的。

下一步

1. 增加 AMESim 保存时刻对齐的诊断，优先比较事件前的 t=0.01 s，避免把 1e-5 s 线性插值误差当成物理偏差。
2. 导出 xv@pn_morifice_1 和 dm2@pn_morifice_1，检查 t=0.04 -> 0.05 s 开启窗口的 PNVO 流量及事件传播。
3. 在控制时序对齐后，再判断是否需要校准 PNVO 流量系数、 pneumatic_69 的 PNL0001 阻力或 PNCH012 能量方程。
4. 继续保留 press@pn_c1_8、dm1@pneumatic_69 和 chamber RHS breakdown 作为同一条诊断链。

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 PythonModels.scripts.run_test_mql_full_state_comparison

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。