FMPy 是一款基于 Python 的功能性模型单元（FMU）仿真库，支持 FMI 1.0 至 3.0 标准及多种仿真模式。 FMPy 的跨平台特性、安装方法、基础仿真流程及结果可视化功能。内容涵盖命令行、GUI 及 Web 应用三种操作方式，并展示了其在学术研究、工业工程及多领域耦合仿真中的应用场景。此外，还详细说明了自定义输入信号、参数优化及模型验证等进阶功能，旨在帮助开发者高效完成系统建模与仿真任务。
在当今复杂的工程仿真领域，功能性模型单元（FMU）已成为系统建模和仿真的标准格式。FMPy 作为一款强大的 Python 库，为工程师和研究人员提供了在 Python 环境中轻松模拟 FMU 文件的完整工具链。这款免费开源工具支持从 FMI 1.0 到 3.0 的全系列标准，无论是 Co-Simulation 还是 Model Exchange 模式，都能在 Windows、Linux 和 macOS 系统上无缝运行。
FMPy 采用纯 Python 实现，确保了跨平台的兼容性。无论您使用的是哪种操作系统，都能获得一致的仿真体验。这种设计理念使得团队协作更加顺畅，无需担心环境差异带来的问题。
从基础到高级，FMPy 全面覆盖 FMI 标准的所有版本。这意味着您可以导入和使用市面上绝大多数 FMU 文件，无需担心兼容性问题。从简单的控制系统到复杂的多域物理系统，FMPy 都能胜任。
根据您的使用习惯和项目需求，FMPy 提供了三种不同的操作方式：
安装 FMPy 非常简单，只需执行一条命令：
pip install fmpy
如果您需要获取完整的源代码进行二次开发，建议查阅官方文档获取最新仓库地址。
使用 FMPy 进行仿真的核心流程极其简单。以整流器模型为例，只需几行代码即可完成完整的仿真任务：
from fmpy import simulate_fmu
# 设置仿真参数
start_values = {
'VAC': (400, 'V'), # 线电压
'f': (50, 'Hz'), # 频率
'LAC': (6E-5, 'H'), # 电感
'Ron': (0.001, 'Ohm'), # 二极管电阻
'CDC': (0.015, 'F') # 直流电容
}
# 执行仿真
result = simulate_fmu('Rectifier.fmu', start_values=start_values, stop_time=0.1)
FMPy 内置了强大的绘图功能，可以自动生成专业的仿真结果图表。
在高校和科研机构中，FMPy 被广泛应用于控制系统教学和理论研究。其直观的界面和强大的功能使得复杂的概念变得易于理解。
制造业和自动化领域使用 FMPy 进行系统性能评估和参数优化。通过快速仿真不同设计方案的响应，工程师可以做出更加科学的决策。
FMPy 支持机械、电气、热力等多个物理域的耦合仿真。这种跨领域的能力使其成为复杂系统分析的理想工具。
FMPy 支持用户定义任意复杂的输入信号，满足特殊仿真需求。无论是阶跃响应分析还是频率扫描测试，都能轻松实现。
通过简单的循环结构，您可以快速评估不同参数组合对系统性能的影响。这种能力在设计优化过程中尤为重要。
FMPy 提供了完善的测试框架，帮助用户验证 FMU 模型的正确性和一致性。
项目的 docs 目录包含了详细的用户指南和教程，从基础概念到高级应用都有涉及。
src/fmpy/examples 目录下提供了丰富的应用案例，涵盖了从简单系统到复杂耦合模型的各种场景。
tests 目录中的验证案例为学习 FMPy 提供了绝佳的实践材料。
无论您是刚刚接触 FMU 仿真的新手，还是经验丰富的工程师，FMPy 都能为您提供专业级的仿真解决方案。其简洁的 API 设计和强大的功能组合，使得复杂系统的建模和仿真变得前所未有的简单。
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