FMPy 开源项目教程

1. 项目介绍

FMPy 是一个用于在 Python 环境中模拟功能模型单元（FMU）的免费开源库。它支持 FMI 1.0、2.0 和 3.0 标准，涵盖了协同仿真和模型交换功能。FMPy 可以在 Windows、Linux 和 macOS 平台上运行，提供了命令行工具、图形用户界面和 Web 应用程序。此外，FMPy 还支持编译 C 代码 FMU 并生成 CMake 项目，便于调试。

2. 项目快速启动

2.1 安装 FMPy

FMPy 可以通过多种方式安装：

• 使用 conda 安装：

  conda install -c conda-forge fmpy
  

• 使用 PyPI 安装：

  python -m pip install fmpy[complete]
  

2.2 启动图形用户界面

安装完成后，可以通过以下命令启动 FMPy 的图形用户界面：

python -m fmpy.gui

2.3 模拟 FMU 文件

以下是一个简单的示例，展示如何在 Python 中模拟 FMU 文件：

1. 下载 Rectifier.fmu 文件。
2. 在保存 FMU 文件的目录中打开 Python 终端。

from fmpy import *

# 加载 FMU 文件
fmu = 'Rectifier.fmu'

# 获取 FMU 信息
dump(fmu)

# 模拟 FMU
result = simulate_fmu(fmu)

# 绘制结果
from fmpy.util import plot_result
plot_result(result)

3. 应用案例和最佳实践

3.1 创建 Jupyter Notebook

FMPy 支持创建 Jupyter Notebook，方便用户进行交互式仿真和分析。可以通过以下命令生成 Jupyter Notebook：

fmpy create-jupyter-notebook Rectifier.fmu

然后使用 Jupyter 打开生成的 Notebook 文件：

jupyter notebook Rectifier.ipynb

3.2 使用 Web 应用程序

FMPy 还提供了一个基于 Dash 的 Web 应用程序，用户可以通过浏览器直接模拟 FMU 文件。启动 Web 应用程序的命令如下：

python -m fmpy.webapp Rectifier.fmu

4. 典型生态项目

FMPy 作为一个功能强大的 FMU 模拟工具，与其他开源项目结合使用可以进一步提升其功能和应用范围。以下是一些典型的生态项目：

• Jupyter Notebook：用于交互式数据分析和可视化。
• Dash：用于构建 Web 应用程序，FMPy 的 Web 应用程序就是基于 Dash 构建的。
• Conda：用于包管理和环境管理，方便安装和管理 FMPy 及其依赖项。

通过这些生态项目的结合，FMPy 可以更好地满足不同用户的需求，提供更加灵活和强大的仿真和分析功能。