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模型库:SysML示例-混合动力HSUV

作者: 俎涛 (火龙果软件工程)

模型库:SysML示例-混合动力HSUV
作者: 俎涛 (火龙果软件工程)
 

1.SysML简介

Sys ML 是 System Modelling Language 的缩写,也就是系统建模语言,主要是为系统工程提供的建模语言。 SysML 是在 UML 的基础上面向系统工程领域的扩展。

Sys ML 的图

Sys ML 对系统的建模关注四个维度

SysML 语言的构成如下图所示:

MBSE 采用 Sys ML 作为系统建模语言,可以有效地关联各种系统、软件、硬件、专业算法,

采用 Sys ML 实现 MBSE 有四个级别:

•  采用 Sys ML 建模:
       可视化的模型可以提高视野的广度和深度,进而提高分析设计能力,虽然这种方法看起来只是画图而已,却能够需求人员和设计人员提供有效的形式支持,大大提高分析设计能力。

•  对 SysML 的模型进行仿真:
       在清晰的建模基础上,如果能够在开发前就通过模型仿真系统的行为,发现需求的漏洞和设计的缺陷,这将大大降低开发的反复成本。为此 Sys ML 提供动态模型的仿真机制,动态的图(活动,序列,状态机图)都可以仿真,这方面需要工具提供相应的支持。

•  基于 Sys ML 的模型生成目标代码:
       在仿真正确的基础上,可以面向目标平台和运行环境生成目标代码,然后自动编译运行,避免人为编码所引入的缺陷,并大大提高效率。

•  基于模型的测试:
       根据模型自动化生成测试用例和相应的测试数据,这些测试用例可以和目标系统链接,然后通过测试数据的输入验证目标系统的功能和运行时序、性能。通过自动化的验证,提高验证的效率和质量。

2. SysML模型样例-HSUV概览

HSUV Model 是 OMG 提供的一个 Sys ML 模型样例, EA 中对这个模型提供了相应的模型。

如下是这个模型的结构。

这个模型样例有什么呢?

HSUV Model 下的各个包的内容说明如下:

内容

HSUV Model

Sys ML 模型样例

1) Requirements

需求的文本描述,采用需求图

2) Use Cases

系统的黑盒用例,采用用例图

3) Behavior

行为描述,采用活动图

4) Analysis

对系统的分析,包括领域上下文分析和算法分析。采用了模块定义图和参数图。

5) Automotive value types

汽车领域的数值类型和采用的计量单位。

6) Structure

系统结构描述,采用自顶向下的方法对系统的结构和接口进行描述。采用了模块定义图和内部模块图。

7) MOEs

效率度量描述,采用模块定义图和参数图。

8) Viewpoints

描述项目采用的视点,例如需求视点、功能视点、性能视点、操作视点等等。采用了模块定义图。

9) Viewpoint methods

描述视点方法,采用了活动图。

10) Views

描述项目的视图,例如需求视图、功能视图、性能视图、验证视图等等。采用了包图。

11) SI Definitions

国际单位类型库

12) Unit and Quantity Kind Library

单位和数量类型库

13) SysML

SysML 语言类型库

HSUVModel 是一个表示用户模型的包。 SysML 概要文件必须应用于此包,以便从概要文件中包含构造型。 HSUVModel 还需要模型库,例如国际计量单位库。模型库必须按照指示导入到用户模型中。

模型样例中要用到的数值类型和 计量单位,这些引用了 国际计量单位包《 SI Definitions 》

包的关系:

如下是 Sys ML Example : HSUV 的部分模型图示例:

问题域的系统边界上下文,采用内部模块图建模:

用例分析,采用用例图建模:

说明用户和系统的交互,采用顺序图

描述操作状态,采用状态图:

描述需求的派生关系,采用需求图:

描述系统的构成,采用模块定义图:

描述系统的构成,空间链接关系,采用内部模块图:

描述算法,采用参数图:

描述系统的运行过程,采用活动图

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