船舶动力系统的多层级模型构建方法、装置及电子设备与流程

1.本发明涉及船舶动力技术领域，尤其涉及一种船舶动力系统的多层级模型构建方法、装置及电子设备。


背景技术：

2.动力系统是船舶等海洋装备的重要组成部分，是船舶等海洋装备的动力来源，是船舶等海洋装备安全稳定运行的基础，对船舶等海洋装备综合性能有决定性影响。船舶动力系统的精准预测对动力系统优化设计、提升动力系统综合性能具有重要意义。
3.随着数值求解方法以及计算机技术的飞速提升，船舶动力系统的动态仿真逐渐成为现实。然而船舶动力系统设备及子系统众多、耦合关系复杂、多层次特性明显、同时在海洋条件下参数波动而呈现非稳态特性，对整个系统采用三维非稳态数值模拟一方面计算量巨大，无法承受，另一方面收敛困难，系统级仿真是当前船舶动力系统动态仿真较为可靠的方法。
4.基于系统运行机理、守恒方程等，采用面向对象的统一建模语言开展系统级仿真分析是当前船舶动力系统动态仿真的主流方法，需要注意的是，由于船舶动力系统具有典型的多层次特征，尤其是如齿轮箱、汽轮发电机等设备组成复杂，从最细节特征，如每一个阀门、弯头等特征出发，构建设备或子系统模型尽管能较为精确描述设备或子系统运行特性，具有较高的仿真精度及通用性，但仿真速度慢、难以满足未来数字孪生实时/准实时仿真需求；而通过试验数据或者预设数据等方法尽管预测速度有所提升，但其专用性较强，适用范围有限，难以满足可扩展、通用性等方面需求。


技术实现要素：

5.本发明提供一种船舶动力系统的多层级模型构建方法、装置及电子设备，用以解决现有技术中对船舶动力系统进行仿真时，存在难以兼顾模型通用性、仿真精度与仿真速度的难点，实现船舶动力系统的高效、快速仿真分析。
6.本发明提供一种船舶动力系统的多层级模型构建方法，包括：
7.将船舶动力系统划分为多个层级，并基于所述多个层级以及所述船舶动力系统的组成和运行特征，得到多层级仿真框架；
8.基于所述多层级仿真框架，构建多层级系统级仿真模型；其中，所述多层级系统级仿真模型包括船舶动力系统仿真模型，以及所述船舶动力系统下的多层级仿真模型；
9.基于所述多层级系统级仿真模型的仿真结果，得到多层级降阶模型。
10.根据本发明提供的船舶动力系统的多层级模型构建方法，所述基于所述多层级系统级仿真模型的仿真结果，得到多层级降阶模型，包括：
11.获取样本空间工况数据，并将所述样本空间工况数据输入至所述多层级系统级仿真模型，得到多层级系统级仿真数据库；
12.基于所述多层级系统级仿真数据库，得到多层级数据矩阵；
13.基于所述多层级数据矩阵，得到多层级基向量和多层级基系数；
14.基于所述多层级基向量和所述多层级基系数，得到所述多层级降阶模型。
15.根据本发明提供的船舶动力系统的多层级模型构建方法，还包括：
16.获取新样本空间工况数据，并将所述新样本空间工况数据输入至所述系统级仿真模型，得到系统级仿真新结果；
17.将所述新样本空间工况数据输入至所述降阶模型，得到降阶模型预测结果；
18.在基于所述系统级仿真新结果和所述降阶模型预测结果，确定所述降阶模型预测结果的精度不满足精度要求的情况下，基于所述新样本空间工况数据对所述降阶模型进行更新。
19.根据本发明提供的船舶动力系统的多层级模型构建方法，还包括：
20.将基于上层级系统级仿真模型得到的上层级仿真结果，作为下层级系统级仿真模型的仿真输入，输入至下层级系统级仿真模型；
21.将所述下层级系统级仿真模型的仿真结果输入至对应层级的降阶模型，得到降阶模型预测结果；
22.将所述降阶模型预测结果输入至所述下层级系统级仿真模型，并基于所述降阶模型预测结果和所述下层级仿真结果，控制所述下层级系统级仿真模型迭代至收敛。
23.根据本发明提供的船舶动力系统的多层级模型构建方法，还包括：
24.将迭代后的下层级系统级仿真模型所得到的下层级仿真新结果，输入至所述上层级系统级仿真模型，并基于所述下层级仿真新结果和所述上层级仿真结果，控制所述上层级系统级仿真模型迭代至收敛。
25.根据本发明提供的船舶动力系统的多层级模型构建方法，所述将船舶动力系统划分为多个层级，包括：
26.基于所述船舶动力系统的运行特征，将所述船舶动力系统划分为多个层级。
27.根据本发明提供的船舶动力系统的多层级模型构建方法，所述基于所述多个层级以及所述船舶动力系统的组成和运行特征，得到多层级仿真框架，包括：
28.基于所述船舶动力系统的组成和运行特征，得到所述多个层级之间的传递参数；
29.基于所述多个层级以及所述传递参数，得到所述多层级仿真框架。
30.本发明还提供一种船舶动力系统的多层级模型构建装置，包括：
31.分层模块，用于将船舶动力系统划分为多个层级，并基于所述多个层级以及所述船舶动力系统的组成和运行特征，得到多层级仿真框架；
32.第一模型构建模块，用于基于所述多层级仿真框架，构建多层级系统级仿真模型；其中，所述多层级系统级仿真模型包括船舶动力系统仿真模型，以及所述船舶动力系统下的多层级仿真模型；
33.第二模型构建模块，用于基于所述多层级系统级仿真模型的仿真结果，得到多层级降阶模型。
34.本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一项所述船舶动力系统的多层级模型构建方法的步骤。
35.本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计
算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述船舶动力系统的多层级模型构建方法的步骤。
36.本发明提供的船舶动力系统的多层级模型构建方法、装置及电子设备，先将船舶动力系统划分为多个层级，并基于多个层级以及船舶动力系统的组成和运行特征，得到多层级仿真框架；基于多层级仿真框架，构建多层级系统级仿真模型；其中，多层级系统级仿真模型包括船舶动力系统仿真模型，以及船舶动力系统下的多层级仿真模型；基于多层级系统级仿真模型输出的系统级仿真数据库，得到多层级降阶模型。
37.本发明通过将船舶动力系统划分多个层级，构建一种灵活的船舶动力系统的多层次仿真框架，可根据计算量、精算精度等需求，灵活选择船舶动力系统相应计算量较大的模块构建降阶模型，通过高保真降阶模型实现该模块的快速、精准求解，从而提升整个船舶动力系统的仿真速度，兼顾仿真精度、仿真速度、模型通用性、可扩展性等。
38.因而，本发明提供的方法可以解决现有技术中对船舶动力系统进行仿真时，难以兼顾模型通用性、仿真精度与仿真速度的难点，实现船舶动力系统的高效、快速仿真分析。
附图说明
39.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
40.图1是本发明提供的船舶动力系统的多层级模型构建方法的流程示意图之一；
41.图2是本发明提供的船舶动力系统划分为多个层级的示意图；
42.图3是本发明提供的降阶模型更新的流程图；
43.图4是本发明提供的系统级仿真模型迭代的流程图；
44.图5是本发明提供的船舶动力系统的多层级模型构建方法的流程示意图之二；
45.图6是本发明提供的船舶动力系统的多层级模型构建装置的原理框图；
46.图7是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
47.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
48.下面结合图1
‑
图7描述本发明的船舶动力系统的多层级模型构建方法、装置及电子设备。
49.如图1所示，本发明提供一种船舶动力系统的多层级模型构建方法，包括：
50.步骤110、将船舶动力系统划分为多个层级，并基于所述多个层级以及所述船舶动力系统的组成和运行特征，得到多层级仿真框架。
51.需要说明的是，船舶动力系统具有典型的多层次特征，尤其是如齿轮箱、汽轮发电机等设备组成复杂，从最细节特征，如每一个阀门、弯头等特征出发，构建设备或子系统模
型尽管能较为精确描述设备或子系统运行特性，具有较高的仿真精度及通用性。
52.在一些实施例中，船舶动力系统划分为多个层级如图2所示，系统层级也即是第一层级或者最高层级，基础理论层级也即是最低层级或者第五层级，当然，最低层级也可以是第六层级或者第七等级。
53.多层级仿真框架可以实现不同层级对应的仿真结果的传递。
54.进一步地，船舶动力系统的多层级模型构建方法所述将船舶动力系统划分为多个层级，并基于所述多个层级以及所述船舶动力系统的组成和运行特征，得到多层级仿真框架，并基于所述多个层级以及所述船舶动力系统的组成和运行特征，得到多层次仿真框架，包括：
55.基于所述船舶动力系统的运行特征，将所述船舶动力系统划分为多个层级。
56.梳理船舶动力系统组成和耦合关系，根据船舶动力系统的运行特征，自上而下、细致地将船舶动力系统依次划分为子系统、设备、零件、基础理论等不同层级。
57.根据船舶动力系统质量流、能量流组成和运行特征，确定不同层级间传递参数、数据传递接口等，明确各零件、设备以及子系统输入输出参数。
58.可以理解的是多层级仿真框架除了可以包括不同层级间的传递参数，还包括传递参数用的数据传递接口。
59.步骤120、基于所述多层级仿真框架，构建多层级系统级仿真模型；其中，所述多层级系统级仿真模型包括船舶动力系统仿真模型，以及所述船舶动力系统下的多层级仿真模型。
60.需要说明的是，基于所述多层级仿真框架，构建多层级系统级仿真模型，可以是，基于多层级仿真框架中多个层级的组成和工作原理，构建所述多层级系统级仿真模型，具体为：
61.基于所述船舶动力系统的基础运行原理，构建基础理论层级的系统级仿真模型。
62.进一步地，根据船舶动力系统的质量、能量、动量等守恒方程及相关经验关联式，基于多领域统一建模语言，如modelica语言等，构建船舶动力系统基础理论模型库，即构建基础理论层级的系统级仿真模型。
63.基于所述船舶动力系统的零件工作原理，以及所述基础理论层级的系统级仿真模型，得到零件层级的系统级仿真模型。
64.进一步地，根据零件工作原理，通过基础理论模型库中模型组合形成船舶动力系统各零件模型，构建零件层级模型库，即构建零件层级的系统级仿真模型。
65.基于所述船舶动力系统的设备组成及工作原理，以及所述基础理论层级的系统级仿真模型和所述零件层级的系统级仿真模型，得到设备层级的系统级仿真模型。
66.进一步地，根据设备组成与工作原理，通过零件模型库及基础理论层级模型库中模型组合形成设备层级模型，构建设备层级模型库，即构建设备层级的系统级仿真模型。
67.基于所述船舶动力系统的子系统组成及工作原理，以及所述基础理论层级的系统级仿真模型、所述零件层级的系统级仿真模型和所述设备层级的系统级仿真模型，得到子系统层级的系统级仿真模型。
68.进一步地，根据子系统组成与工作原理，通过基础理论、零件及设备等层级模型库中模型组合形成子系统层级模型，构建子系统层级模型库，即构建子系统层级的系统级仿
真模型。
69.基于所述船舶动力系统的组成及工作原理，以及所述基础理论层级的系统级仿真模型、所述零件层级的系统级仿真模型、所述设备层级的系统级仿真模型和所述子系统层级的系统级仿真模型，得到所述船舶动力系统的模型。
70.进一步地，根据船舶动力系统组成与工作原理，通过子系统、设备等层级模型库中模型组合形成子系统层级模型，构建船舶动力系统模型。
71.步骤130、基于所述多层级系统级仿真模型的仿真结果，得到多层级降阶模型。
72.可以理解的是，多层级系统级仿真模型和多层级降阶模型构成了船舶动力系统的仿真模型。
73.针对零件层级降阶模型(即：零件层级的系统级仿真模型，简称零件模型)：
74.根据某一零件模型的输入输出参数，以输入参数为变量，根据零件运行工况，确定变量变化范围，即变量空间边界，采用拉丁超立方采样或参数扰动等方法，确定该零件模型的系统级仿真计算样本空间。
75.开展一系列不同工况下零件模型的系统级数值仿真，构建该零件模型的系统级仿真数据库。
76.针对零件模型的各输出参数，也即是各仿真结果，基于本征正交分解等方法分别分解数据矩阵，建立相应降阶模型，对比该降阶模型预测结果与零件模型的仿真分析结果，评估降阶模型精度，也即是降阶模型预测结果的精度，当精度不满足要求时，重新补充仿真数据库样本数，更新降阶模型，直至降阶模型精度满足要求。
77.更新降阶模型的流程如图3所示，输入样本空间工况数据至一维仿真模型后，得到一维仿真结果，再输入目标变量，基于目标变量筛选一维仿真结果，得到数据矩阵，对数据矩阵进行正交分解，得到基向量和基系数，进而筛选基向量和基系数，得到降阶模型。
78.随机输入新样本空间工况数据至降阶模型，得到降阶模型预测结果，将降阶模型预测结果与一维仿真模型得到的新工况运行特征(即基于新样本空间工况数据得到的一维仿真结果)进行比对，若降阶模型的精度不满足要求，则基于新样本空间工况数据对降阶模型进行更新。
79.针对设备层级降阶模型：
80.根据某一设备输入输出参数以及设备组成和运行特征，当设备组成较为简单时，可参考零件层级降阶模型构建方法，构建设备层级降阶模型。
81.以汽轮发电机组为例，当设备组成较为复杂，其中某些零件或局部系统计算较为复杂，该设备仿真模型库计算量较大时，计算较为耗时的零件与局部系统，参考零件层级降阶模型构建方法构建相应降阶模型，其他零部件或局部系统依然采用前面一维系统级仿真模型，即船舶动力系统模型。
82.在汽轮发电机组仿真数据库建立过程中，通过一维系统级仿真获得计算较为耗时的零件或局部降阶模型输入参数，通过降阶模型计算得到输出参数传递给汽轮发电机组一维系统级仿真分析，从而高效完成汽轮发电机组系统级仿真数据样本点计算，进而获得汽轮发电机组系统级仿真数据库，形成汽轮发电机组降阶模型。
83.针对子系统层级降阶模型，可参考设备层级降阶模型构建方法。
84.在一些实施例中，基于多层级系统级仿真模型的仿真结果，得到多层级降阶模型，
包括：
85.获取样本空间工况数据，并将所述样本空间工况数据输入至所述多层级系统级仿真模型，得到多层级系统级仿真数据库；
86.基于所述多层级系统级仿真数据库，得到多层级数据矩阵；
87.基于所述多层级数据矩阵，得到多层级基向量和多层级基系数；
88.基于所述多层级基向量和所述多层级基系数，得到所述多层级降阶模型。
89.在一些实施例中，船舶动力系统的多层级模型构建方法还包括：
90.获取新样本空间工况数据，并将所述新样本空间工况数据输入至所述系统级仿真模型，得到系统级仿真新结果；
91.将所述新样本空间工况数据输入至所述降阶模型，得到降阶模型预测结果；
92.在基于所述系统级仿真新结果和所述降阶模型预测结果，确定所述降阶模型预测结果的精度不满足精度要求的情况下，基于所述新样本空间工况数据对所述降阶模型进行更新。
93.在一些实施例中，船舶动力系统的多层级模型构建方法还包括：
94.将基于上层级系统级仿真模型得到的上层级仿真结果，作为下层级系统级仿真模型的仿真输入，输入至下层级系统级仿真模型；
95.将所述下层级系统级仿真模型的仿真结果输入至对应层级的降阶模型，得到降阶模型预测结果；
96.将所述降阶模型预测结果输入至所述下层级系统级仿真模型，并基于所述降阶模型预测结果和所述下层级仿真结果，控制所述下层级系统级仿真模型迭代至收敛。
97.系统级仿真模型迭代的流程图如图4所示，主控端系统级仿真，也即是船舶动力系统模型进行仿真，也即是第一级系统级仿真模型仿真或者最高级系统级仿真模型仿真。子系统/重要设备层级仿真，也即是主控端系统的下一级系统级仿真模型，也即是第二级系统级仿真模型。
98.在一些实施例中，船舶动力系统的多层级模型构建方法还包括：
99.将迭代后的下层级系统级仿真模型所得到的下层级仿真新结果，输入至所述上层级系统级仿真模型，并基于所述下层级仿真新结果和所述上层级仿真结果，控制所述上层级系统级仿真模型迭代至收敛。
100.可以理解的是，根据上述船舶动力系统的多层级仿真框架及多层级系统级仿真模型，搭建船舶动力系统仿真模型，根据仿真需求，其中汽轮发电机组、齿轮箱等复杂设备、给水系统等复杂子系统或其他计算耗时较大、耦合收敛困难设备、零件等可采用降阶模型代替从底层逐层构建的细致系统级仿真。
101.以其中汽轮发电机组仿真计算采用降阶模型为例，在仿真过程中，以船舶动力系统一维系统级仿真为主控端，对仿真系统进行初始化以及仿真设置，发送开始仿真指令，并开展第一步计算，获得汽轮发电机组降阶模型输入参数(如蒸汽流量、压力、温度、焓值等)，通过汽轮发电机组降阶模型，快速得到输出参数(如凝水压力、温度、流量、焓值等)供系统级系统仿真开展下游计算，从而完成船舶动力系统多层次仿真一个时间步计算，重复上述过程，直至完成所设定仿真时间的船舶动力系统多层次动态仿真。
102.在一些实施例中，将所述将船舶动力系统划分为多个层级，包括：
103.基于所述船舶动力系统的运行特征，将所述船舶动力系统划分为多个层级。
104.在一些实施例中，所述基于所述多个层级以及所述船舶动力系统的组成和运行特征，得到多层级仿真框架，包括：
105.基于所述船舶动力系统的组成和运行特征，得到所述多个层级之间的传递参数；
106.基于所述多个层级以及所述传递参数，得到所述多层级仿真框架。
107.在另一些实施例中，船舶动力系统的多层级模型构建方法如图5所示，包括如下步骤：
108.步骤510、根据船舶动力系统组成、运行、能质传递特征，将船舶动力系统划分为子系统、设备、零件等不同层级，梳理明确上下游设备及层级之间传递参数及界面，构建船舶动力系统多层次仿真框架。
109.步骤520、根据守恒方程、耦合关系以及经验关联式，采用面向对象多领域统一建模语言，自底向上依次构建基础理论、零件、设备、子系统、系统不同层级模型库。
110.步骤530、综合模型复杂程度、计算量等因素，分别构建计算耗时较长的零件、设备或子系统降阶模型。
111.步骤540、开展船舶动力系统多层次仿真，以系统层级仿真为主控端，复杂设备或子系统的降阶模型端为受控端，将一维系统级仿真界面参数输入至降阶模型，快速获得输出结果，完成一个时间步计算，重复直至仿真结束。
112.综上所述，本发明提供的船舶动力系统的多层级模型构建方法，先将船舶动力系统划分为多个层级，并基于多个层级以及船舶动力系统的组成和运行特征，得到多层级仿真框架；基于多层级仿真框架，构建多层级系统级仿真模型；其中，多层级系统级仿真模型包括船舶动力系统仿真模型，以及船舶动力系统下的多层级仿真模型；基于多层级系统级仿真模型输出的系统级仿真数据库，得到多层级降阶模型。
113.本发明提供的方法，通过将船舶动力系统划分多个层级，构建一种灵活的船舶动力系统的多层次仿真框架，可根据计算量、精算精度等需求，灵活选择船舶动力系统相应计算量较大的模块构建降阶模型，通过高保真降阶模型实现该模块的快速、精准求解，从而提升整个船舶动力系统的仿真速度，兼顾仿真精度、仿真速度、模型通用性、可扩展性等。
114.通过本方法实现的船舶动力系统进行多层次仿真预测，在保证预测精度的前提下，相比于从最底层模型构建的细致船舶动力系统仿真，降阶模型仿真部分仿真速度提升数十倍，整体仿真速度提升十余倍。
115.下面对本发明提供的船舶动力系统的多层级模型构建装置进行描述，下文描述的船舶动力系统的多层级模型构建装置与上文描述的船舶动力系统的多层级模型构建方法可相互对应参照。
116.如图6所示，本发明提供的船舶动力系统的多层级模型构建装置600包括：分层模块610、第一模型构建模块620和第二模型构建模块630。
117.分层模块610用于将船舶动力系统划分为多个层级，并基于所述多个层级以及所述船舶动力系统的组成和运行特征，得到多层级仿真框架。
118.第一模型构建模块620用于基于所述多层级仿真框架，构建多层级系统级仿真模型；其中，所述多层级系统级仿真模型包括船舶动力系统仿真模型，以及所述船舶动力系统下的多层级仿真模型。
119.第二模型构建模块630用于基于所述多层级系统级仿真模型的仿真结果，得到多层级降阶模型。
120.在一些实施例中，第二模型构建模块630包括：第一计算单元、第二计算单元、第三计算单元和模型生成单元。
121.第一计算单元用于获取样本空间工况数据，并将所述样本空间工况数据输入至所述多层级系统级仿真模型，得到多层级系统级仿真数据库。
122.第二计算单元用于基于所述多层级系统级仿真数据库，得到多层级数据矩阵。
123.第三计算单元用于基于所述多层级数据矩阵，得到多层级基向量和多层级基系数。
124.模型生成单元用于基于所述多层级基向量和所述多层级基系数，得到所述多层级降阶模型。
125.在一些实施例中，船舶动力系统的多层级模型构建装置600还包括：第一计算模块、第二计算模块和模型更新模块。
126.第一计算模块用于获取新样本空间工况数据，并将所述新样本空间工况数据输入至所述系统级仿真模型，得到系统级仿真新结果。
127.第二计算模块用于将所述新样本空间工况数据输入至所述降阶模型，得到降阶模型预测结果。
128.模型更新模块在基于所述系统级仿真新结果和所述降阶模型预测结果，确定所述降阶模型预测结果的精度不满足精度要求的情况下，基于所述新样本空间工况数据对所述降阶模型进行更新。
129.在一些实施例中，船舶动力系统的多层级模型构建装置600还包括：第三计算模块、第四计算模块和第一迭代模块。
130.第三计算模块用于将基于上层级系统级仿真模型得到的上层级仿真结果，作为下层级系统级仿真模型的仿真输入，输入至下层级系统级仿真模型。
131.第四计算模块用于将下层级系统级仿真模型的仿真结果输入至对应层级的降阶模型，得到降阶模型预测结果。
132.第一迭代模块用于将所述降阶模型预测结果输入至所述下层级系统级仿真模型，并基于所述降阶模型预测结果和所述下层级仿真结果，控制所述下层级系统级仿真模型迭代至收敛。
133.在一些实施例中，船舶动力系统的多层级模型构建装置600还包括：第二迭代模块。
134.第二迭代模块用于将迭代后的下层级系统级仿真模型所得到的下层级仿真新结果，输入至所述上层级系统级仿真模型，并基于所述下层级仿真新结果和所述上层级仿真结果，控制所述上层级系统级仿真模型迭代至收敛。
135.在一些实施例中，分层模块610包括：划分单元、第四计算单元和框架生成单元。
136.划分单元用于基于所述船舶动力系统的运行特征，将所述船舶动力系统划分为多个层级。
137.第四计算单元用于基于所述船舶动力系统的组成和运行特征，得到所述多个层级之间的传递参数。
138.框架生成单元用于基于所述多个层级以及所述传递参数，得到所述多层级仿真框架。
139.可以理解的是，第一模型构建模块620进一步用于基于多层级仿真框架中多个层级的组成和工作原理，构建所述多层级系统级仿真模型，具体为：
140.基于所述船舶动力系统的基础运行原理，构建基础理论层级的系统级仿真模型；
141.基于所述船舶动力系统的零件工作原理，以及所述基础理论层级的系统级仿真模型，得到零件层级的系统级仿真模型；
142.基于所述船舶动力系统的设备组成及工作原理，以及所述基础理论层级的系统级仿真模型和所述零件层级的系统级仿真模型，得到设备层级的系统级仿真模型；
143.基于所述船舶动力系统的子系统组成及工作原理，以及所述基础理论层级的系统级仿真模型、所述零件层级的系统级仿真模型和所述设备层级的系统级仿真模型，得到子系统层级的系统级仿真模型；
144.基于所述船舶动力系统的组成及工作原理，以及所述基础理论层级的系统级仿真模型、所述零件层级的系统级仿真模型、所述设备层级的系统级仿真模型和所述子系统层级的系统级仿真模型，得到所述船舶动力系统的模型。
145.下面对本发明提供的电子设备及存储介质进行描述，下文描述的电子设备及存储介质与上文描述的船舶动力系统的多层级模型构建方法可相互对应参照。
146.图7示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图7所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)710、通信接口(communications interface)720、存储器(memory)730和通信总线740，其中，处理器710，通信接口720，存储器730通过通信总线740完成相互间的通信。处理器710可以调用存储器730中的逻辑指令，以执行船舶动力系统的多层级模型构建方法，该方法包括：
147.步骤110、将船舶动力系统划分为多个层级，并基于所述多个层级以及所述船舶动力系统的组成和运行特征，得到多层级仿真框架；
148.步骤120、基于所述多层级仿真框架，构建多层级系统级仿真模型；其中，所述多层级系统级仿真模型包括船舶动力系统仿真模型，以及所述船舶动力系统下的多层级仿真模型；
149.步骤130、基于所述多层级系统级仿真模型的仿真结果，得到多层级降阶模型。
150.此外，上述的存储器730中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read
‑
only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
151.另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的船舶动力系统的多层级模型构
建方法，该方法包括：
152.步骤110、将船舶动力系统划分为多个层级，并基于所述多个层级以及所述船舶动力系统的组成和运行特征，得到多层级仿真框架；
153.步骤120、基于所述多层级仿真框架，构建多层级系统级仿真模型；其中，所述多层级系统级仿真模型包括船舶动力系统仿真模型，以及所述船舶动力系统下的多层级仿真模型；
154.步骤130、基于所述多层级系统级仿真模型的仿真结果，得到多层级降阶模型。
155.又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的船舶动力系统的多层级模型构建方法，该方法包括：
156.步骤110、将船舶动力系统划分为多个层级，并基于所述多个层级以及所述船舶动力系统的组成和运行特征，得到多层级仿真框架；
157.步骤120、基于所述多层级仿真框架，构建多层级系统级仿真模型；其中，所述多层级系统级仿真模型包括船舶动力系统仿真模型，以及所述船舶动力系统下的多层级仿真模型；
158.步骤130、基于所述多层级系统级仿真模型的仿真结果，得到多层级降阶模型。
159.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
160.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
161.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。