基于SysML的控制系統(tǒng)設計建模及初始詳細設計模型的自動生成.pdf

1、伴隨著機電產品復雜性的增加，傳統(tǒng)的設計方法已經不再適用。為了實現(xiàn)高層次的復用、重構以及需求驗證，系統(tǒng)設計成為了設計過程中的重要環(huán)節(jié)。控制系統(tǒng)和機械系統(tǒng)是機電產品中的重要組成部分，系統(tǒng)建模語言SysML為機械系統(tǒng)的系統(tǒng)設計提供了一定的支持，但是并不支持控制系統(tǒng)的系統(tǒng)設計。本文從控制系統(tǒng)的功能塊架構出發(fā)，為控制系統(tǒng)和機械系統(tǒng)的聯(lián)合設計以及控制系統(tǒng)的初始詳細設計模型的自動生成提供了一套完整的思路。本文的具體工作如下:
　　(1)分析了最

2、新的IEC61499標準和它的功能塊架構，給出了基于SysML的表示方法。IEC61499是國際電工委員會于2005年提出的標準，相比于眾所周知的IEC61131(PLC)標準，其核心——功能塊(Function Block)架構支持需求驅動的自頂向下的控制系統(tǒng)設計。但是SysML并不支持IEC61499功能塊架構的設計。針對這一問題，本文分析了功能塊的語義和SysML的語義。在此基礎上，本文提出了利用版型機制為SysML語言加入功能塊

3、架構的方法，為在同一平臺上實現(xiàn)機械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的聯(lián)合設計奠定了基礎。
　　(2)針對控制系統(tǒng)，研究給出了從其系統(tǒng)設計模型自動生成初始的詳細設計模型的方法。以往的控制系統(tǒng)設計是在完成復雜機電產品的機械部分的設計之后直接進行其詳細設計。針對這一問題，本文在分析了基于功能塊架構的控制系統(tǒng)的特點之后，提出了控制系統(tǒng)的系統(tǒng)設計模型，并給出了從系統(tǒng)設計模型到初始詳細設計模型的生成規(guī)則，從而支持控制系統(tǒng)的系統(tǒng)設計與詳細設計的無縫集成。