浅谈FMI建模技术的基本原理

蔡昀彤

摘 要：现代社会对于通过建模仿真来进行分析的方法越来越重视。FMI技术可以将不同类型、不同产生方式的仿真模型集成起来发挥协同作用。该技术通过定义好的模型规范，使用现有模型工具的技术上，将已有模型导出成FMU模型进行集成运行。该文阐述了FMI技术的基本原理，介绍了FMU的两种实现形式。

关键词：FMI 建模 仿真 FMU

中图分类号：P531 文献标识码：A 文章编号：1674-089X（2017）06（b）-0014-02

FMI英文全称the Functional Mock-up Interface，直译过来就是功能模型接口。FMI技术是一个全球行业标准，该标准的目的是让使用不同仿真环境，不同类型的复杂模型能够进行联合仿真。

随着科学技术的飞速发展，仿真逐渐成为了系统分析的主要工具和手段。从学术研究到各行各业，过多的仿真工具同时存在并被使用着。这些工具支持非常多样的仿真语言，针对不同专业的不同系统，例如机械、电子、数字、模拟、连续或者离散等。非常遗憾的是，这些工具很少能够交换数据并且同步工作。这在如今的数字化的时代，越来越成为一个阻碍[1]。

在这种情况下，FMI标准应运而生。FMI定义一个XML纲要来描述仿真组件，并且定义了一个C语言API（即應用程序接口）来要求仿真组件必须实现某些接口。依照FMI规范建立的模型组件叫做functional mock-up units，即FMU。FMU通常是通过某些支持FMI技术的仿真工具，将已经建立好的模型导出成FMU。这些导出的FMU再接着被导入到一个主仿真平台中，在该主仿真平台通过调用FMI应用程序接口上完成对这些导入模型的集成仿真。一个小型的FMU联合仿真场景如图1所示。……