Python

HILSに於いてのシミュレーション時間と実時間の合わせこみ方法は大きく2種類。HILS自体が時間保証。モデルの一部で時間の辻褄合わせ。今回はモデルの一部で辻褄合わせの方針。PyFMIでダミーFMUを定義できそう。「Undocumented specification」なので当たって砕けろ方式。

マルチFMU制御用のコード実行結果を提示。事前に取っていたOpenModelicaのシミュレーション結果も一緒に提示。今回の方法だと目的のHILS環境としては課題がある。シミュレーションが1関数の中で閉じてるのでリアルタイムに外部とのやり取りができない。ググっても情報出て来ないのでいろいろ模索するしかない。

マルチFMU制御用のコード提示。前半は前回まで説明した内容。ロード、モデルセット、モデル間接続セット、Master定義後半はシミュレーション結果取得と波形表示。FMILibraryの時とは異なり、結果取得と波形表示が楽なのは本当に有難い。結果は連想配列で取得。波形表示はmatplotlib使用。

Masterにオプション設定が可能。今回はstep_sizeを調整。デフォルト値が0,01秒なので0,001秒に変更。step_size以外にも大量のオプションがある。補間の仕方、並列処理の有無、結果出力、ログ出力などなど。どういうものがあるかだけ把握し、必要になった際に再度確認すればOK。

Masterが土台になるが必要な情報がある。モデルセット。FMUをロードしたモデルをリスト化。モデル間接続セット。モデルの出力、入力を1セットとしたリスト。モデルセットとモデル間接続セットをMasterに渡せばシミュレーションをする準備はおおよそ完了。まだ、若干の調整はある。

PyFMIでマルチFMU制御する際にある程度の前提知識が必要になる。FMUロード。以前はload_fmuを使ったが、今回はFMUModelCS2を使用。引数が増えている。PATHの指定がファイル名のPATHに分けることが可能。DLLロード有無の引数がある。つまりロードしない使い方が・・・。

DCモータモデル分解とFMU exportを実施。前回までのやり方で簡単にできるはず。(よって詳細説明は端折った)PyFMIからのFMU呼び出しをする際のおおまかな構成を提示。各FMUの信号はPython側で接続するイメージ。マルチFMU制御ならではの処理。(それだけでは解決しない話もあったり)

元にするDCモータモデルは使いまわし。Ramp、PID制御器、DCモータの構成が一番部品が多い。モデルの分解もRamp、PID制御器、DCモータの単位でやってく予定。念のため、OpenModelicaで現状の動作結果を取得しておく。PyFMIで統合したときの成功/失敗の判定用。次はモデル分解。

「完璧に把握したかもしれん」は幻。ダニング＝クルーガー効果。FMUの本体の目的は「完成車メーカがサプライヤからの提供されたFMUを統合する」よって、複数のFMUを作成。DCモータモデルを分解して複数のFMUを作ってみる方針。とりあえず上記をやってみて課題が出たら、それを次のネタにする。

PyFMIでFMU制御するPythonコードを開示。割とあっさり実現。Pythonなのでmatpotlibでそのままグラフ表示。FMILibraryと比べるとvalueReferenceに振り回されることが無い点がとても良い。PyFMIによるFMU制御の有用性がなんとなく見えてきた。