Simulator Suite - Bestandteile des Softwarepakets

Die Simulator Suite stellt Möglichkeiten zur Verfügung Modelle in verschiedenen Anwendungsprogrammen zu simulieren. Darüber hinaus kann der Simulationskern über vorhandene SDKs ("Software Development Kit") in C++ und Python in eigene Software integriert werden. Sämtliche Anwendungen nutzen denselben Simulationskern, so dass schnittstellenunabhängig identische Ergebnisse garantiert werden können.

Integrationen des Simulationskerns sind für folgende Anwendungen verfügbar:

Simulator SDKs:

Außerdem ist der Simulationskern der Simulation Suite in unsere Softwareprodukte ModelFitter und Optimization Suite eingebunden. Ebenso kann der Simulationskern über unser Softwareprodukt MoBA Automation in unterschiedlichste Arbeitsabläufe integriert werden.


Simulationskern

Der Simulationskern wird von allen Produkten der Simulator Suite genutzt und kann über die SDKs direkt angesprochen werden. Folgende Modelltypen werden unterstützt:

  • FMI (1.0/2.0, ModelExchange und Co-Simulation)
  • Dymola Modell ("dymosim.exe")
  • TISC (Simulatorkopplung)

Weitere Modelltypen in Form von hybriden Algebro-Differentialgleichungssysteme können über eine Plugin-API hinzugefügt werden.
Für eine Simulation können die Modelle parametriert und mit transienten Inputs (bspw. aus einer CSV-Datei) versehen werden.
Zur Auswertung der Modelle stehen verschiedene Löser-Algorithmen zur Verfügung:

  • ODE-Löser: CVode, ARKode, Expliziter Euler
  • Ereignis-Iteration: Superdense Time
  • Mehrdimensionale Nullstellensuche (KINSOL, Newton-Raphson)
  • Interpolationen, Fehlerkorrekturen etc. für gekoppelte FMUs

Die Leistungsfähigkeit wird durch die Ergebnisse der FMI-CrossChecks belegt, an denen sich TLK beteiligt. Das FMI CrossCheck-Verfahren wird dazu verwendet, die mit der Simulator Suite erzeugten Simulations-Ergebnisse mit den Referenz-Ergebnissen der FMU-exportierenden Programme zu vergleichen. Hierbei wird eine maximale Abweichung von 0,2% toleriert. Die CrossCheck-Ergebnisse werden regelmäßig auf www.fmi-standard.org aktualisiert. Die hohe Zahl der erfolgreichen CrossChecks zeigt, dass Simulationen mit der Simulator Suite zu zuverlässigen Ergebnissen führen.

Simulator Suite CrossCheck-Ergebnisse
Simulator Suite CrossCheck-Ergebnisse

Die Simulator Suite stellt dem Anwender hilfreiche Modell-Informationen über das simulierte System zur Verfügung, wodurch das Modellverständnis verbessert und die Fehlerbehebung unterstützt wird. Darüber hinaus bietet die Simulator Suite diverse Möglichkeiten, um die Simulation im Detail anzupassen, beispielsweise durch die Auswahl und Einstellung des Lösers (z.B. Sundials CVode, Sundials ARKode, Expliziter Euler). Die vorhandenen Löser sind explizit in Hinblick auf die Lösung komplexer thermodynamischer Systeme ausgewählt.

Simulation ModelInfo
Der Dialog "ModelInfo" stellt Informationen bereit, um den Anwender bei der Simulation zu unterstützen

TLK-Simulator für Excel

Der TLK-Simulator für Excel ermöglicht das Importieren, Analysieren und Simulieren von FMUs und kompilierten Dymola-Modellen (dymosim.exe) in Excel. Ein großer Vorteil des TLK-Simulators für Excel besteht darin, dass der Benutzer auch ohne detailliertes Vorwissen Modelle simulieren und anschließend die Ergebnisse in der gewohnten Excel-Oberfläche visualisieren und bewerten kann.

Der TLK-Simulator für Excel bietet darüber hinaus die Möglichkeit, auch Parameterstudien intuitiv in der Excel-Oberfläche durchzuführen. Mittels Visual Basic for Applications (VBA) kann die Funktionalität dieses Werkzeugs flexibel erweitert und nutzerspezifisch angepasst werden.

Weiterführende Informationen können Sie unserem Einführungsvideo entnehmen.

TLK-Simulator für Excel
TLK-Simulator für Excel

TLK-Simulator für LabVIEW

Der TLK-Simulator für LabVIEW stellt für den Nutzer eine einfache Schnittstelle zur Einbindung von FMUs in LabVIEW bereit.

TLK-Simulator für LabVIEW
Integration einer FMU in ein LabVIEW Blockdiagramm. Während der Simulation können Inputs in Echtzeit geändert werden.

Mittels verschiedener VIs können kompatible Modelle komfortabel innerhalb von LabVIEW verschaltet und simuliert werden. Dies ermöglicht die direkte Verknüpfung von FMUs mit einem Prüfstand.

TLK-Simulator für LabVIEW
Simulationsoberfläche für das oben gezeigte Blockdiagramm. Über die Schieberegler können während der Simulation in Echtzeit die Inputs variiert werden.

TLK-Simulator für TISC

Mit Hilfe des TLK-Simulators für TISC können kompatible Modelle in eine TISC-Simulation integriert werden und stehen somit als Co-Simulationselement zur Simulatorkopplung zur Verfügung.
Weitere Informationen finden Sie auf der Produktseite unserer TISC Suite.


TLK-Simulator für TRNSYS

Der TLK-Simulator für TRNSYS ermöglicht den Import und die Parametrierung einer FMU als TRNSYS-Modell. Dadurch können Modelle auf FMI-Basis mit TRNSYS-Modellen gekoppelt und simuliert werden.
Bitte treten Sie mit uns in Kontakt, wenn Sie Interesse an verfügbaren Beta-Versionen des jeweiligen TLK-Simulators haben. Wir helfen Ihnen gerne weiter.


Mit Hilfe des TLK-Simulators für Simulink können FMUs in Simulink simuliert werden. Die FMU wird als Simulink-Block dargestellt und kann während der Simulation über die Ein- und Ausgänge des Blocks Daten austauschen.

TLK-Simulator für Simulink
TLK-Simulator für Simulink

Bitte treten Sie mit uns in Kontakt, wenn Sie Interesse an verfügbaren Beta-Versionen des jeweiligen TLK-Simulators haben. Wir helfen Ihnen gerne weiter.


TLK-Simulator für DaVE

Über einen spezialisierten Data Connector können in DaVE FMUs parametriert, simuliert und die Ergebnisse in diversen Diagrammen illustriert werden. Für weitere Informationen besuchen Sie bitte die Produktseite von DaVE.


TLK-Simulator für Python

Das Simulator SDK für Python bietet dem Nutzer eine Schnittstelle, die alle Simulationswerkzeuge zur Verfügung stellt und gleichzeitig für eine individuelle Einbindung in die eigene Werkzeugkette geeignet ist. So können z.B. Parametrierung, Simulation und Auswertung mittels Skript vollständig automatisiert werden. Der TLK-Simulator, welcher auch in MoBA Automation verwendet wird, lässt sich sehr flexibel in eigene Funktionen implementieren und bringt damit ein Höchstmaß an Individualisierbarkeit mit sich.

Das Simulator SDK für Python kann neben verschiedenen Analysefunktionen auch Linearisierungen durchführen und Sensitivitäten erfassen. Die dazugehörige Schnittstelle lässt sich einfach installieren. Mit dem TLK-Simulator für Python bieten wir unseren Kunden eine konsistente und robuste Basis für die eigene Simulation und Softwareentwicklung. Für den Support steht Ihnen TLK selbstverständlich als Ansprechpartner zur Verfügung.

Weiterführende Informationen können Sie unserem Einführungsvideo entnehmen.

TLK-Simulator für Python
TLK-Simulator für Python

TLK-Simulator für C/C++

Der TLK-Simulator für C/C++ stellt dem Nutzer eine leicht verständliche Schnittstelle für die Durchführung einer FMU-Simulation zur Verfügung. Diese ermöglicht den Einsatz von FMU-basierten Modellen als High-Level-Klasse in einem C/C++ Projekt.

TLK-Simulator für C/C++
TLK-Simulator für C/C++

Bei Fragen zu diesem Thema wenden Sie sich bitte an:

M.Sc. Jan-Niklas Jäschke

+49 / 531 / 390 76 - 252 | simulator@tlk-thermo.de