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日期:2024/9/10
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托卡马克装置构造复杂且子系统众多,每个子系统都负责不同的功能以达到最好的放电效果。目前的等离子体仿真主要是由等离子体仿真组建立装置模型及子系统模型,并会针对具体的问题对大部分模型进行简化。但是对于需要模拟等离子体放电实验的数字托卡马克而言,过于简化的模型往往无法达到模拟实验的要求,想要获得精确的托卡马克模型及其子系统模型就需要凝结装置及其各个子系统研究人员的力量,由各个系统部门针对相应的子系统进行模型构建,在不影响运算速度的情况下最大程度上地还原装置及其子系统的响应,同时还原装置与子系统之间协调运行支持各种复杂的放电工况。这就对等离子体仿真平台提出了要求,需要一个支持装置主机及各个子系统分别建模而协同仿真的分布式仿真方案,因此,本申请提出一种用于数字托卡马克的分布式仿真方法。
本发明的目的是针对背景技术中没有能够支持装置主机及各个子系统分别建模而协同仿真的分布式仿真的问题,提出一种用于数字托卡马克的分布式仿真方法。
本发明的技术方案:一种用于数字托卡马克的分布式仿真方法,包括以下步骤:
设计分布式仿真协调机制,在分布式的仿真模型集群中,通过主节点约定公开的IP和端口,从节点通过该公开的IP和端口与主节点取得联系并发送自身的IP、模型的名称、描述和数据端口信息,主节点汇总信息后将汇总表和仿真起止时间同步给各个从节点,以辅助各个模型在网络中找到希望连接的子系统模型并建立连接;
设计统一的分布式模型交互接口,用于建立等离子体响应模型及其子系统模型在分布式计算时的数据通信,并保证各个模型仿真计算的同步,该交互接口分为数据发送端和数据接收端,通过带时间戳的数据进行数据对齐,并采用异步传输数据的方法进行数据交互,在数据交互时根据所述数据接收端和所述数据发送端的时间关系、数据频率不同进行数据补缺和舍去操作。
本发明提出的用于数字托卡马克的分布式仿真方法,通过分布式仿真协调机制和统一的分布式模型交互接口,实现了复杂系统中各模型的通信连接、数据同步与交互,适应不同频率和周期的联合模拟,优化数据传输策略,且具有广泛的可扩展性。
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