(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210772226.8 (22)申请日 2022.06.30 (71)申请人 西安航天动力研究所 地址 710100 陕西省西安市航天基地飞 天 路289号 申请人 苏州同元 软控信息技 术有限公司 (72)发明人 高玉闪　陈晖　张航　邢理想　 杜飞平　马冬英　马楠　张海明　 丁吉　 (74)专利代理 机构 西安智邦专利商标代理有限 公司 6121 1 专利代理师 王少文 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/12(2020.01)G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种基于Modelica语言的液体火箭发动机 动态特性仿真方法 (57)摘要 本发明涉及一种火箭发动机动态特性仿真 方法， 具体 涉及一种基于Modelica语言的液体火 箭发动机动态特性仿真方法， 解决了现有技术中 存在的系统模型建立难度大、 对开发者要求高、 建立的模型实用性差的问题； 该方法包括如下步 骤： 确定动态特性仿真目标 ‑构建概念模 型‑建立 液体火箭发动机建模仿真系统 ‑开发基于 Modelica语言的液体火箭发动机动态模型库 ‑液 体火箭发动机系统模型搭建 ‑液体火箭发动机系 统模型验证 ‑液体火箭发动机动态特性仿真应 用； 该方法采用本发明的液体 火箭发动机建模仿 真系统， 组件模 型可以组合快速构建任何型号的 液体火箭发动机系统模型。 权利要求书2页 说明书5页 附图5页 CN 115168998 A 2022.10.11 CN 115168998 A 1.一种基于Modelica语言的液体火箭发动机动态特性仿真方法， 其特征在于， 包括以 下步骤： 步骤1： 确定动态特性仿真目标 根据液体火箭发动机动态分析的任务， 确定动态特性仿真的目标和扩展用途； 步骤2： 构建概念 模型 通过液体火箭发动机的原 理框图辅助分析液体火箭发动机现象的原 理和机制， 构建液 体火箭发动机的概念 模型； 步骤3： 建立液体火箭发动机建模仿真系统 依据液体火箭发动机的概念模型， 建立由数据层、 功能支撑层和用户交互层三部分组 成的液体火箭发动机建模仿 真系统， 所述液体火箭发动机 建模仿真系统支持系统模型建立 及其仿真实现的过程； 步骤4： 开发基于 Modelica语言的液体火箭发动机动态模型库 步骤4.1， 开发基于Modelica语言的液体火箭发动 机动态模型库架构， 对液体火箭发动 机建模仿真系统进行自上向下分解， 逐层级明确建模 任务； 步骤4.2， 明确建模任务后， 按照自下向上的方式进行组装， 完成液体火箭发动机动态 模型库的开发； 步骤5： 液体火箭发动机系统模型 搭建 基于液体火箭发动机建模仿真系统和液体火箭发动机动态模型库， 搭建液体火箭发动 机各子系统， 再由各子系统搭建主系统， 从而完成液体火箭发动机系统模型 搭建； 步骤6： 对完成搭建的液体火箭发动机系统模型进行验证； 步骤7： 液体火箭发动机动态特性仿真应用 根据步骤1确定的液体动力系统动态特性仿真目标， 通过液体火箭发动机系统模型获 取所需的信息和知识， 开展液体火箭发动机动态特性的仿真 分析。 2.根据权利要求1所述的基于Modelica语言的液体火箭发动机动态特性仿真方法， 其 特征在于： 步骤4.1中， 对系统进行自上向下分解包括： 从系统描述、 系统分解到接口定义、 子系统 分解， 再到 部件建模， 最后进行参数确认； 步骤4.2中， 按照自下向上的方式进行组装具体为： 从元件定义、 部件建模到子系统建 模、 接口抽象， 再到层次封装和系统 组装， 最后进行参数确认。 3.根据权利要求2所述的基于Modelica语言的液体火箭发动机动态特性仿真方法， 其 特征在于： 步骤6具体为： 依据已有的经验数据、 组件测试数据、 飞行数据、 发动机试车数据或积累 的数据与搭建的液体火箭 发动机系统模型所得数据进 行对比， 若偏差符合要求则完成搭建 的液体火箭发动机系统模型的验证， 若偏差不符合要求则返回步骤4。 4.根据权利 要求1‑3任一所述的基于Modelica语言的液体火箭发动 机动态特性仿真方 法， 其特征在于： 步骤5中， 所述搭建液体火箭发动机各子系统具体为： 将需要搭建的子系统模型在加载 的液体火箭发动机动态模型库中找到相应的组件模型， 选中后采用拖拽的方式进行实例 化， 然后将组件之间的接口相连， 实现子系统模型的搭建。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115168998 A 25.根据权利要求4所述的基于Modelica语言的液体火箭发动机动态特性仿真方法， 其 特征在于： 步骤3中， 所述数据层是 软件数据的存 储和获取的来源， 其包括模型库、 数据库； 所述支撑层用于为所述用户交 互层提供 数据管理、 功能支撑和扩展接口； 所述用户交 互层是平台与用户的界面交 互和界面显示的功能层。 6.根据权利要求5所述的基于Modelica语言的液体火箭发动机动态特性仿真方法， 其 特征在于： 所述模型库是基于文件的关系数据库， 用于保存热力组件、 阀门组件、 介质模型、 管道 组件和容器组件的模型； 所述数据库包括文件数据库与关系 数据库， 所述文件数据库包括 模型模板数据库、 仿 真结果数据库、 仿 真报告数据库以及 模型库数据库， 所述关系数据库包 括产品数据库； 所述的数据管理为仿真过程中产生的数据的管理， 包括系统模型模板管理、 模型视图管理、 仿真实例管理和模型版本管理； 所述的功 能支撑即为对本地设计资源库的 管理和本地模型库的管理； 所述的扩展接口即为实现外 部应用的数据的交 互； 所述用户交互层包括系统模板管理器、 模型版本管理器、 产品数据 管理面板、 模型图形 编辑视图、 模型文本编辑视图、 模型浏览器、 组件浏览器、 系统信息输出界面、 参数编辑面 板、 监视变量操作面板、 仿 真实例管理面板、 曲线输出窗口、 实时 曲线显示、 仿 真报告生成向 导以及帮助查询与显示。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115168998 A 3