[发明专利]基于modelica建模语言的分布式实时交互仿真系统

权利要求书

1.一种基于modelica建模语言的分布式实时交互仿真系统，其特征在于，该系统包括中心服务器(2)，每个中心服务器上连接有多个客户端(1)和多个子计算服务器(3)，每个子计算服务器通过仿真器调度接口(4)连接有多个仿真器(5)；

客户端(1)接收用户提交的仿真任务请求，向中心服务器(2)请求全局唯一的标示仿真任务的任务号；客户端(1)通过与中心服务器(2)建立的TCP连接发送用于交互的任务请求命令和接收回复命令，客户端(1)处理回复命令并通知用户；

中心服务器(2)监听来自客户端(1)的TCP连接请求，解析来自不同客户端(1)的任务请求命令后根据任务号和负载均衡策略分配对应于子计算服务器(3)的IP地址给仿真任务；中心服务器(2)与任务对应的子计算服务器(3)建立TCP连接，转发包含仿真任务的任务请求命令，并接收来自子计算服务器(3)的回复命令，将其转发给相应的客户端(1)；

子计算服务器(3)监听来自中心服务器(2)的TCP连接请求，负责解析来自中心服务器(2)的任务请求命令，并在本地根据任务的类型，创建不同的仿真器调度接口(4)进程；子计算服务器(3)还负责维护仿真器调度接口(4)的工作目录和通信端口；子计算服务器(3)主动与仿真器调度接口(4)进程建立TCP连接，并处理任务请求命令后将计算请求命令转发给仿真器调度接口(4)进程；子计算服务器(3)接收来自仿真器调度接口(4)的结果命令，并继续将其转发给中心服务器(2)；

中心服务器(2)和子计算服务器(3)配合完成集群的分布式任务调度；

仿真器调度接口(4)获得子计算服务器(3)分配的启动参数并监听来自子计算服务器(3)的TCP连接请求，为子计算服务器(3)提供统一的调用接口；仿真器调度接口(4)与仿真器(5)配合，通过TCP对外提供计算服务，仿真器调度接口(4)解析计算请求命令并调用仿真器(5)进行计算，并将计算结果整合后以结果命令的形式通过TCP返还给子计算服务器(3)。

2.根据权利要求1所述的基于modelica建模语言的分布式实时交互仿真系统，其特征在于，所述仿真器调度接口(4)为可执行程序，该可执行程序启动时接收来自命令行的参数，参数包括仿真器调度接口(4)用于监听计算服务器(3)发送的TCP连接请求的端口号和仿真器调度接口(4)调用仿真器(5)进行仿真计算时存放临时文件的工作目录；所述仿真器调度接口(4)提供用于仿真控制的交互命令，包括计算请求命令和回复命令；所述仿真器调度接口(4)将仿真结果以回复命令的形式通过TCP发给子计算服务器(3)。

3.根据权利要求2所述的基于modelica建模语言的分布式实时交互仿真系统，其特征在于，仿真器调度接口(4)包括第一多进程仿真器调用接口(4.1)、第二仿真器调用接口(4.2)和单进程仿真器调用接口(4.3)三种结构形式；

单进程仿真器调用接口(4.3)是指仿真器5的仿真计算过程由单独一个可执行程序控制完成，且该仿真器(5)的控制程序能够通过简单修改实现统一调用接口功能；

第一多进程仿真器调用接口(4.1)是指仿真器5的仿真计算过程由单独一个可执行程序控制完成，且仿真器(5)的控制程序结构复杂，通过添加专用仿真器调用接口程序以实现对仿真器(5)的调用包装；

第二仿真器调用接口(4.2)是在仿真器(5)由仿真编译器(5.1)和仿真可执行程序(5.2)组成时，调用仿真编译器(5.1)以生产仿真可执行文件(5.2)，之后与仿真可执行文件(5.2)交互进行仿真计算。

4.根据权利要求1、2或3所述的基于modelica建模语言的分布式实时交互仿真系统，其特征在于，客户端(1)包括交互控制模块(1.1)、仿真任务请求模块(1.2)、结果数据接收模块(1.3)和数据缓存(1.4)；

交互控制模块(1.1)负责给用户提供交互界面，接受用户输入、显示仿真结果和构建仿真场景，并提供给仿真任务请求模块(1.2)；

仿真任务请求模块(1.2)负责构造任务请求命令，并将其发送到中心服务器(2)；

结果数据接收模块(1.3)负责接收中心服务器(2)回传的回复命令，将其保存到数据缓存(1.4)中；交互控制模块(1.1)检查数据缓存(1.4)的数据，并解析回复命令向用户输出信息。