一种面向柴油机典型工况的仿真数据关联与复现方法与流程

本发明涉及计算机仿真数据处理，尤其涉及一种面向柴油机典型工况的仿真数据关联与复现方法。

背景技术：

1、随着柴油机数字化设计与计算机辅助仿真技术的发展，典型工况下形成的仿真任务数量持续增加，仿真过程涉及工况信息、输入参数、模型版本、求解配置和仿真结果等多类信息。现有仿真管理方式多采用文件目录、任务编号或数据库记录保存不同阶段产生的仿真资料，并依据人工登记关系完成参数、模型与结果之间的关联。面向历史仿真结果复查时，技术人员需要重新查找对应工况、输入参数、模型版本和求解配置，再搭建仿真环境并执行求解，历史记录完整性直接影响复现过程。

2、现有技术对仿真要素之间的多级关联、版本演化关系和历史缺失记录处理能力不足，历史关联发生缺失、断裂或冲突后，难以从目标仿真结果反向恢复完整历史仿真环境。重新求解产生的仿真复现结果与目标仿真结果存在差异时，现有方法多停留于结果数值比较，缺少面向输入参数、模型版本和求解配置的逐级关联分析，难以定位引起结果偏差的具体仿真要素。完成致偏要素判断后，还缺少通过更新仿真要素、重建环境和再次求解完成验证的闭环机制，影响历史仿真结果的可追溯性、可复现性和偏差定位准确性。

3、因此，如何提供一种面向柴油机典型工况的仿真数据关联与复现方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的一个目的在于提出一种面向柴油机典型工况的仿真数据关联与复现方法，本发明融合仿真数据标准化处理、可信关联补全、改进perceiver io网络、历史环境反向复原、偏差逐级归因和闭环复验方法，实现历史仿真环境恢复、仿真结果复现及致偏要素定位，具备关联追溯完整、仿真复现准确、偏差定位清晰和复验闭环可靠的优点。

2、根据本发明实施例的一种面向柴油机典型工况的仿真数据关联与复现方法，包括：

3、采集柴油机典型工况下的仿真基础信息，执行标准化处理，生成标准化仿真要素集；

4、基于标准化仿真要素集识别历史关联缺口，执行历史关联缺口可信补全，建立多级关联关系，生成可信仿真关联链；

5、从可信仿真关联链中确定待复现仿真结果作为目标仿真结果，构建改进perceiver io网络，设置版本分域一致演化层、求解敏感因子路由层和历史环境反向复原层，输入可信仿真关联链及目标仿真结果，生成敏感路由潜在表征和历史仿真环境表征；

6、基于历史仿真环境表征恢复对应仿真条件，重建历史仿真环境并执行仿真求解，生成仿真复现结果；

7、将仿真复现结果与目标仿真结果关联比较，分析结果指标差异，生成复现偏差表征；

8、基于复现偏差表征、敏感路由潜在表征和可信仿真关联链执行复现偏差逐级归因，生成候选致偏要素集；

9、基于候选致偏要素集执行历史环境闭环复验，更新仿真要素并再次执行仿真求解，生成闭环复验结果；

10、基于闭环复验结果确定可信历史仿真环境和致偏仿真要素，生成仿真关联复现结果。

11、可选的，所述仿真基础信息，包括典型工况信息、仿真输入参数信息、模型及版本信息、求解配置信息、仿真结果信息和仿真任务关联信息。

12、可选的，所述生成标准化仿真要素集，包括：

13、获取典型工况信息、仿真输入参数信息、模型及版本信息、求解配置信息、仿真结果信息和仿真任务关联信息，按照仿真任务标识进行归集，生成仿真任务要素组；

14、对仿真任务要素组执行格式转换、字段名称统一和计量单位归一处理，生成统一格式仿真要素组；

15、基于统一格式仿真要素组提取工况标识、参数标识、模型版本标识、求解配置标识和结果标识，建立仿真要素对象索引；

16、按照仿真任务对应的执行时间对仿真要素对象索引进行时间对齐，并关联统一格式仿真要素组，生成标准化仿真要素集。

17、可选的，所述生成可信仿真关联链，包括：

18、基于标准化仿真要素集读取已完成仿真任务对应的仿真任务标识和仿真要素对象索引，匹配典型工况、仿真输入参数、模型版本、求解配置与仿真结果之间的关联记录，生成历史关联关系集；

19、对历史关联关系集执行完整性检查，识别缺失关联、断裂关联和冲突关联，生成历史关联缺口集；

20、基于标准化仿真要素集检索与历史关联缺口集对应的同任务仿真要素，结合时间顺序、版本衔接和结果对应关系生成候选补全关系，并计算候选补全可信度，生成可信补全关系集；

21、将可信补全关系集写入历史关联关系集，按照工况、参数、模型版本、求解配置和仿真结果的层级关系重组关联路径，生成可信仿真关联链。

22、可选的，所述生成敏感路由潜在表征和历史仿真环境表征，包括：

23、从可信仿真关联链中确定待复现仿真结果，将待复现仿真结果标记为目标仿真结果；

24、构建改进perceiver io网络，改进perceiver io网络包括版本分域一致演化层、求解敏感因子路由层和历史环境反向复原层；

25、将可信仿真关联链按仿真要素类别和关联层级编码，经交叉注意力映射至潜在空间，生成仿真潜在表征；

26、将仿真潜在表征输入版本分域一致演化层，划分工况域、参数域、模型域、配置域和结果域，结合版本继承关系和分支关系执行潜变量演化，生成版本一致潜在表征；

27、将版本一致潜在表征输入求解敏感因子路由层，根据典型工况下仿真要素变化与结果指标变化的响应关系计算求解敏感因子，调节潜变量传播路径和传播权重，生成敏感路由潜在表征；

28、将敏感路由潜在表征和目标仿真结果输入历史环境反向复原层，依据目标仿真结果执行潜在表征反向查询，提取关联仿真条件表征，生成历史仿真环境表征；

29、训练改进perceiver io网络，获取历史可信仿真关联数据及历史环境和仿真结果标注，划分训练集与验证集，将训练集输入改进perceiver io网络，训练版本分域一致演化层、求解敏感因子路由层和历史环境反向复原层的参数，基于环境复原误差、求解敏感偏差和版本一致性误差更新参数，利用验证集得到验证损失，当验证损失低于训练收敛阈值或训练轮次达到上限时终止训练，保存验证损失最低时的模型参数。

30、可选的，所述生成仿真复现结果，包括：

31、读取历史仿真环境表征中的工况条件、输入参数、模型版本和求解配置，按照可信仿真关联链恢复各仿真条件之间的对应关系，生成历史环境恢复项；

32、基于历史环境恢复项加载对应模型版本，写入输入参数和求解配置，并按照工况条件完成仿真环境初始化，生成历史仿真环境；

33、基于历史仿真环境建立仿真求解任务，按照求解配置执行柴油机典型工况仿真计算，记录求解过程和结果指标，生成复现求解记录；

34、从复现求解记录中提取与目标仿真结果对应的结果指标，按照结果标识进行关联整理，生成仿真复现结果。

35、可选的，所述生成复现偏差表征，包括：

36、读取仿真复现结果和目标仿真结果中的结果指标及对应结果取值，按照结果标识建立指标对应关系，生成结果指标配对集；

37、基于结果指标配对集计算对应结果指标之间的数值差异，并根据结果取值的增减关系确定差异方向，生成结果指标差异集；

38、基于结果指标差异集统计各结果指标的差异幅度和差异方向，形成结果指标变化特征；

39、关联结果指标变化特征、结果指标配对集和目标仿真结果，按照结果指标顺序进行表征组织，生成复现偏差表征。

40、可选的，所述生成候选致偏要素集，包括：

41、读取复现偏差表征中的结果指标变化特征，并关联敏感路由潜在表征，确定与各结果指标对应的敏感仿真要素，生成偏差敏感关联集；

42、基于可信仿真关联链追溯偏差敏感关联集对应的输入参数、模型版本和求解配置，按照关联层级建立偏差归因路径，生成候选归因路径集；

43、沿候选归因路径集计算各关联仿真要素与结果指标变化特征之间的归因关联度，并结合敏感路由潜在表征中的求解敏感关系确定归因排序，生成致偏要素排序结果；

44、基于致偏要素排序结果筛选满足归因条件的关联仿真要素，并关联对应偏差归因路径和结果指标变化特征，生成候选致偏要素集。

45、可选的，所述生成闭环复验结果，包括：

46、读取候选致偏要素集中的关联仿真要素、偏差归因路径和结果指标变化特征，关联历史仿真环境表征，生成闭环复验任务；

47、基于闭环复验任务检查候选致偏要素与工况条件、输入参数、模型版本和求解配置之间的关联闭合关系，生成闭合校验结果；

48、基于闭合校验结果更新候选致偏要素对应的仿真条件，重建校正仿真环境并执行仿真求解，生成校正仿真结果；

49、将校正仿真结果与目标仿真结果进行结果指标配对和偏差比较，结合复现偏差表征计算偏差变化，生成闭环复验结果。

50、可选的，所述生成仿真关联复现结果，包括：

51、读取闭环复验结果中的校正仿真结果和偏差变化，关联目标仿真结果，确定满足复验判定条件的校正仿真环境，生成可信历史仿真环境；

52、基于闭环复验结果提取候选致偏要素对应的偏差变化，按照偏差降低关系筛选经复验确认的关联仿真要素，生成致偏仿真要素；

53、将可信历史仿真环境和致偏仿真要素回写至可信仿真关联链，更新对应仿真任务的环境关联关系和偏差归因关系，生成复验关联链；

54、关联复验关联链、可信历史仿真环境、致偏仿真要素和目标仿真结果，按照仿真任务标识组织复现记录，生成仿真关联复现结果。

55、本发明的有益效果是：

56、本发明通过构建柴油机典型工况仿真要素标准化、历史关联缺口可信补全、历史环境反向复原、仿真结果复现和复现偏差逐级归因流程，提升历史仿真数据关联完整性和仿真环境恢复准确性。相比依赖人工登记或文件目录的仿真管理方式，本发明基于工况、输入参数、模型版本、求解配置与仿真结果之间的多级关联关系生成可信仿真关联链，并通过改进perceiver io网络中的版本分域一致演化层、求解敏感因子路由层和历史环境反向复原层，对版本关系、结果响应敏感关系和目标仿真结果进行联合处理，提高历史仿真条件反向追溯能力和仿真复现一致性。

57、本发明通过仿真复现结果与目标仿真结果的指标配对和偏差表征，沿输入参数、模型版本和求解配置的关联路径执行逐级归因，筛选候选致偏要素，并结合历史环境闭环复验更新仿真要素、重建校正仿真环境和再次执行仿真求解，对候选致偏要素进行复验确认，形成历史追溯、环境恢复、结果复现、偏差定位和闭环验证的处理链，提高致偏要素定位准确性、仿真结果复现可信度和历史仿真任务复核效率，具备关联追溯完整、环境复原准确、偏差定位清晰和闭环复验可靠的优点。