时间域与空间域耦合物理系统多领域统一建模研究

面向复杂工程物理系统的建模与仿真，针对其多领域之间及时间域与空间域问题之间的耦合特性，研究物理系统时间域微分代数方程与空间域偏微分方程的一致表示方法，基于多领域统一建模规范语言Modelica，给出微分代数方程、偏微分方程、规则或非规则区域与边界以及各种边界条件与初值条件的面向对象的陈述式表示，实现时间域与空间域耦合多领域物理系统的统一建模；并对统一建模导致的大规模偏微分代数方程混合系统进行求解策略的研究，给出混合系统初值边界条件相容性判定、大规模规划分解及偏微分代数问题混合求解的关键算法；据此实现原型系统，并以某型雷达导引头的精确建模与仿真为例进行验证。本项目研究将统一多领域物理系统时间域微分代数方程与空间域偏微分方程的表示，大大地延伸传统多领域统一建模方法的应用范围，有利于推进相关国际标准发展，并为新一代更广泛的复杂工程物理系统的建模与仿真工具的研发提供支撑使能技术。