基于擴展概念圖的復雜機電系統(tǒng)概念設計模型驗證.pdf

1、ADissertationSubmittedtoZhejiangUnivers?！甪ortheDegVers1tYuegreeOI“MasterofEngineeringAuthor：n’3UDervlsor：Subject：College：SubmittedDate：⑧浙江大學碩士學位論文摘要摘要隨著機電產(chǎn)品功能要求的日益復雜，機電系統(tǒng)的設計也變得越來越有挑戰(zhàn)性。在整個設計過程中，模型已經(jīng)取代文檔成為了系統(tǒng)工程問題求解的媒介，模型驗證

2、成為了設計過程中的重要一步。模型驗證可以幫助發(fā)現(xiàn)設計錯誤，降低開發(fā)成本，提高開發(fā)效率，并且提高系統(tǒng)可靠性。模型驗證貫穿在整個設計過程中，和設計同步進行。先設計再驗證的方法忽視了早期設計階段的驗證，直到設計后期才能發(fā)現(xiàn)設計缺陷。和這種方式相比，驗證與設計同步可以及早發(fā)現(xiàn)設計錯誤，并提高并發(fā)度。機電系統(tǒng)的設計過程通常包括需求分析，概念設計，結構設計以及詳細設計，其中概念設計是整個設計過程中最為關鍵的一步，它基本上決定了設計的主要架構。概念設

3、計從用戶需求開始，經(jīng)過功能分解，原理解搜索，機構系統(tǒng)方案設計等過程，得到概念設計模型，是一個極富創(chuàng)造力的過程。概念設計階段產(chǎn)生的缺陷在后續(xù)過程中很難得到糾正，因此概念設計的正確與否至關重要。近年來，模型驗證受到的重視度不斷增加，針對不同領域的模型驗證，新的標準和方法不斷地被提出。但就系統(tǒng)工程中機電系統(tǒng)的概念設計模型而言，現(xiàn)有方法對其形式化驗證的支持尚少。本文結合SysML，基于擴展概念圖提出了一套針對概念設計模型驗證的思路。主要工作如下

4、：(1)本文分析了ISO／IEC24707標準中的概念圖，給出了基于SysML的擴展概念圖表示。概念圖是ISO／IEC24707標準中通用邏輯(CommonLogic)推薦的三種語言之一，具有較強的表達能力。概念圖有較多擴展表達形式，不同的形式適用于不同的應用場景。本文針對SysML的特點給出了一種擴展概念圖的定義，并定義了基于該擴展形式的概念圖投影，以支持概念設計驗證。(2)針對需求中的靜態(tài)屬性，本文提出了基于關系的形式化需求表示語言