參數綁定
關注創建者：劉酸鋇 創建時間：2020-03-08
參數綁定的實例教程
首先，把CG頭文件包含到你的程序中：
#include <Cg/cg.h>
#include <Cg/cgGL.h>
接著，增加一些用來保存著色器入口地址的變量：
static CGcontext Context = NULL;
static CGprogram VertexProgram = NULL;
以及一些著色參數的地址變量，在初始化著色器之后，這些地址變量將通過使用“CGparameters”與具體參數綁定在一起。
static CGparameter KdParam = NULL;
static CGparameter ModelViewProjParam = NULL;
static CGparameter VertexColorParam = NULL;
最后指定頂點著色用到的profile:
static CGprofile VertexProfile = CG_PROFILE_VP20;
2、初始化CG
程序中，初始化OpenGL這后，接著要對CG進行初始化。
首先，要創建一個著色上下文，一個程序中有一個著色上下文（context）就可以了，所有要用到的著色器都將會共享這一個上下文。
Context = cgCreateContext();
其次，通過給上下文指定著色器文件名以及著色器類型（這里是頂點著色），把一個頂點著色器加到著色上下文中去。
VertexProgram = cgCreateProgramFromFile(Context,
CG_SOURCE, "vertexShader.cg",
VertexProfile,
NULL, NULL);
只有在頂點著色器被成功創建之后，著色器的代碼才被真正地載入到程序中來，與此同時，各種著色參數地址也最終與著色器中的參數綁定在一起。
展開 參數圖
（
ParametricDiagram
）
參數圖是
SysML
增加的一種專門用于系統參數計算的圖。參數圖本質上是一個特殊的內部模塊圖，它主要表示模塊的約束中的參數和模塊的屬性之間綁定關系。這里“綁定”的意思，可以理解為變量的“代入”。參數圖中通過綁定連接器把值屬性和約束的約束參數連起來，參數圖仿真的時候就把值屬性的值代入到約束的表達式方程中進行計算，并把計算結果返回到對應的屬性。不過這個“屬性值”和“約束參數值”代入計算、結果再返回到“屬性值”的概念，是通過仿真過程類型的實例化、屬性（
property
）生成“槽”（
slot
），對“槽”賦值來實現的。以下我們通過參數圖中的各種元素的意義、仿真的實際過程來說明這個原理，以及如何進行仿真。
建立仿真的語境
SysML
的仿真方法是對“類”模型的實例化。我們建立的“模型”主要是建立了一套“類”以及它們相互的關系。在
SysML
中，對系統建模主要是使用“模塊”（
Block
，是對類
--Class
的擴展）類。仿真過程中所謂的實例化，是生成用戶建立的“模塊”的實例。在模型中，用“實例說明”（
Instance Specification
）來表示一個實例。“實例說明”的“類目”是這個模塊，“實例說明”的“槽”（
Slot
）對應模塊每個屬性。每個槽有一個“值”，這個“值”又是對應屬性的類型的實例。如果屬性有默認值的話，當生成槽的時候，這個默認值作為槽的初始值。如果在內部模塊圖中指定了屬性的初始值，初始值比默認值優先。
下面這個案例中定義了“電動牙刷系統”，它有五個子系統。
展開 仿真場景圖的作用體現如下：
? 導入伺服液壓系統狀態機模型；
? 導入通過modelbus綁定的多學科模型（AMESim液壓系統模型和REU伺服控制模塊Simulink模型）；
? 導入用于展現人機交互的UI模型；
? 通過連線關聯，實現邏輯模型與物理模型的參數綁定。
各模型之間的聯合仿真接口數據交互關系主要為：狀態機提供伺服指令和鎖信號給模型總線，收到模型總線返回的活塞位移和液壓壓力指標。
包含離散信號和連續參數的聯合仿真
在聯合仿真過程中，首先通過UI模型提供外部激勵給狀態機模型（通電、開鎖），實現系統狀態跳轉及信號發送。
同時，AMESim液壓系統模型中的電磁閥接收狀態機指令（對應解鎖信號為0或1）控制模態選擇閥換向，伺服閥控制方向舵作動器按REU給定的PID控制指令動作。在此過程中，液壓系統模型上傳到模型總線的數據為作動器位移和液壓系統壓力，從模型總線接收的數據為伺服閥的PID控制信號和電磁閥的鎖信號。
狀態機發出伸出、收回的指令信號（對應控制信號為0或1），由作動器輸出的位移通過負反饋由PID控制作動器按指定位移100mm伸出、收回。在此過程中，Simulink控制系統模型上傳到模型總線的數據為PID參數，從模型總線接收的參數為作動器位移和作動器伸出、收回的指令信號。
展開 提交求解
7.后處理
伏圖后處理界面中得到的封頭應力、變形結果如下圖所示:
等效應力計算結果
總變形量計算結果
仿真APP封裝
1.APP封裝前的參數定義和關聯
參數定義
參數綁定
2. APP封裝
基于伏圖平臺提供的仿真APP開發環境，用戶可以定義參數，并可使用無代碼化開發的方式快速搭建變壓器仿真APP，將封頭結構仿真的分析過程進行封裝，如下圖所示：
基于伏圖的封頭結構仿真APP開發環境
?
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展開 仿真APP封裝</p><p><br></p><p>1）APP封裝前的參數定義和關聯。
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伏圖后處理界面中得到的封頭應力、變形結果如下圖所示:
等效應力計算結果
總變形量計算結果
仿真APP封裝
1.APP封裝前的參數定義和關聯
參數定義
參數綁定
class="ql-align-center">圖 15 參數定義</p><p class="ql-align-center"><img src="https://2023.ibe.cn/wp-content/uploads/2024/07/2024072603262449.png" height="184" width="800"></p><p class="ql-align-center">圖 16 參數綁定
可以通過手動定義來實現：首先定義全局參數選擇永久綁定；指定接觸屬性勾選熱綁定接觸；定義接觸域，水冷管單元定義一個域，夾塊定于一個域；最終設定接觸對。
2.4 材料及邊界條件
夾具：鋼材
密度值為7850kg/m3，彈性模量2.1E5MPa，泊松比0.3，導熱系數60.5 W/m.k熱膨脹系數1.2E-5 /℃。
將子步周期綁定為參數t1。
圖12 求解參數設置
11）設置初始溫度為293.15K。
圖13 初始溫度設定
12）添加對流邊界。
圖14 對流邊界設置
13）添加耦合設置項，添加需要進行耦合的區域。
圖15 設置耦合區域
14）計算結果。分別查看XZ面和YZ面電場云圖切面圖以及XZ面溫度云圖切面圖。
圖13 正態分布函數
查看整體結構RMS位移云圖、RMS應力云圖和焊點RMS應力云圖如下：
9）APP封裝前的參數定義和關聯
圖14 參數化定義
圖15 參數關聯綁定
2、仿真APP封裝
基于Simdroid平臺提供的仿真APP開發環境，通過參數化定義和鼠標拖拽的方式快速搭建PCB隨機振動仿真APP，將PCB隨機振動仿真的分析過程進行封裝，開發具有關鍵部件材料選型設計
屬性欄將 UX 綁定參數 Parameters.velocity。
7.2 設置接觸：類型選擇【面面接觸】
（1）分別拾取薄板的上面及六個小長方體塊的所有表面分別作為主邊界和從邊界，主面罰系數乘子和從面罰系數乘子為默認，動摩擦系數與靜摩擦系數都設置為 0.2，摩擦冪指數為 1，穿透搜尋選擇【是】。
利用專業模型對系統架構模型中的參數進行設計，具體完成如下內容：
明確參數分析要達到的目標，使用需求圖構建參數指標，如重量、結構強度；
構建參數分析模塊，并定義分析參數，使用BDD圖定義系統的邏輯模塊組成及約束組成；
定義表示參數分析方程的約束模塊，使用參數圖建立各約束模塊與參數之間的綁定關系，從而建立各參數之間的約束關系
參數圖par
用于表示一種或多種約束——特別是等式和不等式——如何與系統的屬性綁定。參數圖支持工程分析，包括性能、可靠性、電力、人力和成本。參數圖還可以用于支持候選物理架構的優劣勢研究。
圖8 par示例圖
5. 需求圖req
用于表示基于文字的需求、需求之間的關系（包含關系、繼承關系以及復制關系），以及滿足、驗證和改善它們的其他模型元素。
參數圖中的綁定連接器(Binding connectors)代表系統屬性之間的平等關系。可以在系統屬性和參數之間或者參數之間創建綁定連接器的參數。原則上，平等關系是非因果的，綁定連接器在輸入和輸出參數之間沒有區別。為了解決帶有非因果關系的參數圖，需要處理一個系統方程組。然而，這種方法僅限于簡單方程式的使用，當使用黑盒工程分析時是不適用的。
仿真場景圖的作用體現如下：
? 導入伺服液壓系統狀態機模型；
? 導入通過modelbus綁定的多學科模型（AMESim液壓系統模型和REU伺服控制模塊Simulink模型）；
? 導入用于展現人機交互的UI模型；
? 通過連線關聯，實現邏輯模型與物理模型的參數綁定。
