艾凤明 冯首鸿 梁兴壮 李伟林 林秦州

(1. 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 沈阳 110035； 2. 西北工业大学自动化学院 西安 710129)

1 引言

复杂系统的设计已经证实了仿真是从概念设计到样品实现过程中不可或缺的步骤。事物仿真需要考虑初步估计、择优甚至是现有方案在实施前的重新设计，因此会降低风险。建立元器件本身及其之间交互作用的高保真模型，能够使仿真的结果更具有确信度。

联合仿真是现阶段最有效的耦合系统仿真方案。从数学方面分析，联合仿真由一组常微分方程和微分代数方程构成，而仿真时间包括子系统之间的通信节点时间和每一个子系统内部的积分时间。分析一个联合仿真系统是否符合要求需要对其稳定性、准确性和快速性进行分析。

联合仿真系统中，每一个仿真器都可以看成是一个动态系统，它们之间具有信号的传递，传递的信号与上一次信号传递的时间间隔为一个宏步长，该步长的大小反映了系统仿真计算时间的长短。通常情况下，仿真过程结果都希望具有最小的通信时间，然而考虑到系统稳定性，该计算时间不能无限变小，所以需要找出兼顾计算效率和计算稳定性的方法来满足系统在仿真需求。为了提高仿真速度，联合仿真的并行化速度也需要提高，然而并行的子模型和相关求解器之间的松耦合会引起积分误差，为了保证误差在预先要求的范围内，同样需要兼顾考虑仿真效率和仿真精确度的关系。……