基于modelica的信息物理融合系統(tǒng)的建模方法.pdf

1、信息物理融合系統(tǒng)(CPS)是一個(gè)綜合計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和物理環(huán)境的多維復(fù)雜系統(tǒng)，通過(guò)3C（Computation、Communication、Control）技術(shù)的有機(jī)融合與深度協(xié)作，實(shí)現(xiàn)大型工程系統(tǒng)的實(shí)時(shí)感知、動(dòng)態(tài)控制和信息服務(wù)，具有高效、可靠等特點(diǎn)，應(yīng)用前景十分廣泛。無(wú)人機(jī)信息物理融合系統(tǒng)涉及到機(jī)械、電子、同學(xué)、計(jì)算、物理、力學(xué)等很多領(lǐng)域，這么多領(lǐng)域則必然要使用到一種跨領(lǐng)域的統(tǒng)一建模語(yǔ)言在多個(gè)層次上進(jìn)行抽象、整合、分析、設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行仿真，Mo

2、delica適合在復(fù)雜的物理系統(tǒng)的建模，AADL適合復(fù)雜的軟件系統(tǒng)建模，尤其是嵌入式系統(tǒng)，將兩者結(jié)合起來(lái)則可以很好的信息物理融合系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)。本文以無(wú)人機(jī)信息物理融合系統(tǒng)為例，通過(guò)對(duì)無(wú)人機(jī)機(jī)體，無(wú)人機(jī)輪子，無(wú)人機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)，無(wú)人機(jī)車輪的建模，無(wú)人機(jī)前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以及無(wú)人機(jī)導(dǎo)航軟件系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)，提出了基于modelica的信息物理融合系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)方法。
　　文章內(nèi)容分析了無(wú)人機(jī)信息物理融合系統(tǒng)，確定其是一個(gè)涉及跨領(lǐng)域、實(shí)時(shí)性高、

3、穩(wěn)定性高、高效的系統(tǒng)。接著對(duì)Modelica和AADL的介紹，以及使用這兩種語(yǔ)言進(jìn)行建模的優(yōu)點(diǎn)。緊接著對(duì)信息物理融合系統(tǒng)的連續(xù)性作了介紹，根據(jù)連續(xù)變量的三個(gè)動(dòng)態(tài)特性:climb，drop和cross，我們使用Modelica建立模型，說(shuō)明我們是如何把對(duì)CPS系統(tǒng)的連續(xù)性分析應(yīng)用到具體的Modelica建模當(dāng)中去。然后使用Modelica對(duì)無(wú)人機(jī)機(jī)體，無(wú)人機(jī)輪子，無(wú)人機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了建模，在此過(guò)程中對(duì)涉及到的組件都做了很詳細(xì)的描述。接著使用