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

1、隨著機電系統(tǒng)復雜性的日益增加，系統(tǒng)層設計已成為復雜機電系統(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)及其標準建模語言SysML為系統(tǒng)層設計提供了一定的支持。然而，由于復雜機電系統(tǒng)自身的特點，使得SysML這一通用建模語言無法直接應用于其系統(tǒng)建模中。本文從復雜機電系統(tǒng)設計的需求出發(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。
　　 本文首先分析了復雜機電系統(tǒng)建模的需求，即混合行為建模、多領域建模以及模型的自動驗

2、證。討論了當前基于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，復雜機電系統(tǒng)的行為包含時間連續(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、機械等多領域子系統(tǒng)的互連。本文針對復雜機電系統(tǒng)多領域、多行為的特點，對SysML語言進行擴展，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)機理論為混合行為建模提供支持；在此基礎上，分別基于IEC61499標準以及動力學

3、理論對控制子系統(tǒng)和廣義機械子系統(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)設計模型的復雜性，很難基于靜態(tài)的模型驗證設計的正確性。為支持設計模型的動態(tài)驗證，本文采用基于Triple Graph Grammar(TGG)的模型轉換方法，在UBML與仿真建模語言之間建立了雙向轉換關系，使基于UBML的行為模型可以自動轉換生成仿真模型，為設計模型的自動仿真提供支持。
　　 在上述