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龙图腾网获悉上海交通大学申请的专利基于FMI的履带车辆集成优化设计系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN113901584B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-15发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202111180553.6，技术领域涉及：G06F30/15；该发明授权基于FMI的履带车辆集成优化设计系统是由陈金伟;李元芾;汤鑫宇;张会生设计研发完成，并于2021-10-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于FMI的履带车辆集成优化设计系统在说明书摘要公布了：一种基于FMI的履带车辆集成优化设计系统，包括：履带车辆仿真模型单元、FMU模型转换单元、数据接口交互单元和优化设计单元，本发明在基于FMI标准模型接口实现车辆联合仿真模型的一体化集成的基础上，通过多领域子系统的并行优化方案，消除复杂系统优化设计过程的嵌套迭代，以提高履带车辆系统优化设计过程的效率与产品质量。

本发明授权基于FMI的履带车辆集成优化设计系统在权利要求书中公布了：1.一种基于FMI的履带车辆集成优化设计系统，其特征在于，包括：履带车辆仿真模型单元、FMU模型转换单元、数据接口交互单元和优化设计单元，其中：履带车辆仿真模型单元为后续转换和封装成基于统一FMI接口的FMU模型提供基础，FMU模型转换单元将履带车辆仿真模型转换并封装为统一FMI接口的FMU模型，为后续履带车辆一体化联合仿真系统模型的集成提供基础，数据接口交互单元确定各个FMU模型之间的数据交互接口，并通过统一的FMI模型接口实现各领域FMU模型的一一对应连接，实现履带车辆联合仿真模型的一体化集成；其次数据接口交互单元还包括履带车辆联合仿真模型与优化设计单元之间的接口交互，并行优化设计单元将履带车辆的优化设计问题划分为一个系统级与多个领域子系统级的两层优化策略，同时确定各子系统的耦合设计变量，在系统级优化层通过构建耦合变量的一致性约束来协调各子系统耦合变量的冲突，使得子系统优化层的各领域子系统可完全自主的执行优化过程后，优化设计单元通过接口交互将优化变量传递给集成的联合仿真模型，并动态改变优化变量，以寻得最优值； 所述的基于FMI的履带车辆集成优化是指： 步骤S1，利用不同的仿真工具分别建立履带车辆多体动力学、控制系统、液压传动、三维结构、有限元分析的仿真模型； 步骤S2，基于统一FMI模型接口，将各领域模型转换并封装为相应的FMU模型； 步骤S3，提取FMU模块之间的接口数据属性信息，构成模型接口模块，完成履带车辆模型的一体化集成，同时依据履带车辆优化设计的具体需求，完成履带车辆的优化设计过程，设定各领域优化目标与优化变量，构成优化接口模块，形成最终的数据接口交互单元； 步骤S4，将履带车辆设计优化过程分解为系统级优化和多个领域子系统级优化两个层次，分别确定系统级与各领域子系统优化过程的优化目标、优化变量与耦合变量，同时构建各领域耦合变量的一致性约束，实现履带车辆的多领域子系统的并行优化，建立履带车辆的优化设计单元； 步骤S5，运行连接好的履带车辆集成优化设计系统，确定仿真步长以及同步多模型间的时钟，完成集成优化系统初始化工作； 步骤S6，利用履带车辆集成优化设计系统对履带车辆进行循环迭代优化，判断优化结果是否满足优化目标，若不满足则继续迭代，直到优化结果满足优化目标为止； 所述的优化方法的系统级优化问题为：，，其中：Y为给定的子系统优化状态变量，{X,Z}为系统级优化变量，Z为对应子系统的耦合变量且，J为系统级的一致性约束，以消除各子领域系统单独优化过程中耦合变量产生的冲突； 所述的子系统级的优化问题为：，，其中：{X,Z}为给定系统级优化的变量且，在子系统优化层面对多个领域子系统单独进行优化，优化的方法为：持全局变量及耦合变量{X，Z}恒定的同时，寻得给定约束条件下子系统的最优值子系统优化变量，并传递回系统级优化层面； 所述的履带车辆仿真模型单元包括：履带车辆多体动力学模型、控制系统模型、三维结构模型、有限元分析模型上建立的领域子系统模型； 所述的FMU模型转换单元包括：多体动力学FMU模型转换模块、控制系统FMU模型转换模块、三维结构FMU模型转换模块和有限元分析FMU模型转换模块，其中：多体动力学FMU模型转换模块根据所建立的多体动力学模型信息，基于统一FMI接口进行转换，将其转换为多体动力学FMU模型，控制系统FMU模型转换模块根据所建立的控制系统模型信息，将其转换为控制系统FMU模型，三维结构FMU模型转换模块根据所建立的三维结构模型信息，将其转换为三维结构FMU模型，有限元分析FMU模型转换模块根据所建立的有限元分析模型信息，将其转换为有限元分析FMU模型； 所述的数据接口交互单元包括：FMU模型间接口模块和优化接口模块，其中：FMU模型间接口模块根据各个FMU模型之间的参数传递信息，得到各FMU模型间的接口交互关系，实现履带车辆联合仿真模型的一体化集成，优化接口模块根据履带车辆的优化目标和优化变量，得到优化设计单元与履带车辆联合仿真模型之间的优化接口交互关系； 所述的并行优化设计单元包括：系统层优化模块与子系统层优化模块，其中：系统级模块构建耦合变量的一致性约束来协调各子系统的耦合变量冲突，使得各领域的子系统可自主进行优化，子系统优化层独立构建各领域子系统的优化问题，实现各领域子系统的并行优化。

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