电路仿真实例

种类

定义电压，电流和电阻的值类型。单位和数量种类对于仿真而言并不重要，但是如果定义完整的SysML模型，则可以设置。这些类型将从原始类型'Real'泛化。在其他模型中，您可以选择将“值类型”映射到与模型分开的相应模拟类型。

此外，定义一个称为ChargePort的复合类型，其中包括“电流”和“电压”的属性。这种类型使我们能够表示组件之间的连接器处的电能。

电路：复合类型

积木

在SysML中，电路和每个组件将表示为模块。在块定义图（BDD）中创建电路块。该电路包括三部分：电源，接地和电阻。这些部分属于不同类型，具有不同的行为。为每种零件类型创建一个块。电路块的三个部分通过端口相连，这些端口代表电气引脚。源极和电阻器具有正极和负极引脚。接地只有一个引脚，该引脚为正极。电荷（电荷）通过引脚传输。创建一个带有两个端口（引脚）的抽象块“ TwoPinComponent”。这两个端口分别命名为“ p”（正）和“ n”（负），它们的类型为ChargePort。

该图显示了BDD的外观，包括模块电路，地，TwoPinComponent，源极和电阻。

内部结构

创建电路的内部框图（IBD）。添加源，电阻和接地的属性，按相应的块键入。用连接器连接端口。源极的正极引脚连接到电阻的负极引脚。电阻器的正极引脚连接到源极的负极引脚。地也连接到电源的负极。

注意，它的结构与原始电路图相同，但是每个组件的符号已被我们定义的模块所键入的属性所取代。

约束条件

方程式定义数值属性之间的数学关系。在SysML中，方程式表示为约束块中的约束。约束块的参数对应于块的SimVariables和SimConststants（在此示例中为“ i”，“ v”，“ r”），以及对应于端口类型中存在的SimVariables（“ pv”，“ pi”，“ nv”，“ ni”）。

创建约束块“ TwoPinComponentConstraint”以定义对于源和电阻器通用的参数和方程式。该方程式应说明该组件的电压等于正引脚和负引脚上的电压之差。组件的电流等于流经正极引脚的电流。流过两个引脚的电流之和必须总计为零（一个为另一个的负值）。接地约束表明接地引脚上的电压为零。源约束将电压定义为正弦波，并以当前仿真时间为参数。该图显示了这些约束在BDD中的外观。

绑定

约束参数的值等于具有绑定连接器的变量和常量值。在每个块上创建约束属性（由约束块键入的属性），并将块变量和常量绑定到约束参数，以将约束应用于块。这些图分别显示了接地，源极和电阻的绑定。

对于Ground约束，将gc.pv绑定到pv

对于源约束，请绑定：

• sc.pi至pi
• sc.pv到pv
• v至v
• 我到我
• sc.ni至ni和
• sc.nv到nv

对于电阻器约束，绑定：

• rc.pi至pi
• rc.pv到pv
• rc.v到v
• rc.i至i
• rc.ni至ni
• rc.nv到nv和
• rc.r至r

SysMLSimConfiguration工件

• 选择“模拟>系统行为> Modelica / Simulink> SysMLSim配置管理器”
• 在第一个工具栏图标下拉菜单中，选择“创建工件”并创建工件元素

• 选择拥有此SysML模型的包

在配置管理器中创建根元素

• 值类型
• 块
• 约束块

ValueType替代

展开ValueType，然后从“值”组合框中为“电流，电阻和电压”中的每一个选择“ SysMLSimReal”。

将属性设置为流

• 将“块”扩展到ChargePort | FlowProperty | i：当前，然后从“值”组合框中选择“ SimVariable”
• 对于“ SysMLSimConfiguration”，单击按钮以打开“元素配置”对话框
• 将“ isConserved”设置为“ True”

SysMLSimModel

这是我们要模拟的模型：将“电路”块设置为“ SysMLSimModel”。