基于SysML的多域復(fù)雜機(jī)電產(chǎn)品系統(tǒng)層建模與仿真集成研究.pdf

1、隨著機(jī)電系統(tǒng)復(fù)雜性的日益增加，系統(tǒng)層設(shè)計(jì)已成為復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)開發(fā)過程中不可缺少的環(huán)節(jié)?；谀Ｐ偷南到y(tǒng)工程(MBSE)及其標(biāo)準(zhǔn)建模語言SysML為系統(tǒng)層設(shè)計(jì)提供了一定的支持。然而，由于復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)自身的特點(diǎn)，使得SysML這一通用建模語言無法直接應(yīng)用于其系統(tǒng)建模中。本文從復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需求出發(fā)，為其系統(tǒng)層建模與仿真提供了一套較完整的解決思路。
　　 本文首先分析了復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)建模的需求，即混合行為建模、多領(lǐng)域建模以及模型的自動(dòng)驗(yàn)

2、證。討論了當(dāng)前基于SysML的建模方法存在的不足，并提出本文的研究思路。
　　 在建模方面，復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)的行為包含時(shí)間連續(xù)行為、基于事件的離散行為以及混合行為三種類型，并且涉及控制、機(jī)械等多領(lǐng)域子系統(tǒng)的互連。本文針對復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)多領(lǐng)域、多行為的特點(diǎn)，對SysML語言進(jìn)行擴(kuò)展，提出了統(tǒng)一行為建模語言UBML。該語言提出有序參數(shù)圖(SPD)并基于混合狀態(tài)機(jī)理論為混合行為建模提供支持；在此基礎(chǔ)上，分別基于IEC61499標(biāo)準(zhǔn)以及動(dòng)力學(xué)

3、理論對控制子系統(tǒng)和廣義機(jī)械子系統(tǒng)的行為提供了具體的建模支持?；谠撜Z言，建立了層次化、多視圖的統(tǒng)一行為模型。
　　 由于系統(tǒng)設(shè)計(jì)模型的復(fù)雜性，很難基于靜態(tài)的模型驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性。為支持設(shè)計(jì)模型的動(dòng)態(tài)驗(yàn)證，本文采用基于Triple Graph Grammar(TGG)的模型轉(zhuǎn)換方法，在UBML與仿真建模語言之間建立了雙向轉(zhuǎn)換關(guān)系，使基于UBML的行為模型可以自動(dòng)轉(zhuǎn)換生成仿真模型，為設(shè)計(jì)模型的自動(dòng)仿真提供支持。
　　 在上述