[发明专利]一种将架构模型转换为静态计算模型的转换系统及其方法

说明书

本发明公开了一种将架构模型转换为静态计算模型的转换系统及其方法，该转换系统由用户界面模块、模型构建模块、论证类型选择模块、模型映射模块、模型接口替换模块、行为方程注入模块以及静态计算模型库组成。该转换方法通过搭建架构模型、搭建静态计算模型、选择系统论证类型、替换模型接口、注入行为方程、驱动模型仿真等步骤实现由架构模型到静态计算模型的转换。利用本发明的转换系统和转换方法，用户可以快速建立具有复杂功能的模型，提高建模效率，本发明可以保持模型的一致性，提高模型的体系性和扩展性，本发明使得模型更易于维护，适应了基于模型的系统工程的未来发展趋势。

技术领域

本发明属于计算机仿真建模领域，具体涉及一种将架构模型转换为静态计算模型的转换系统及其方法。

背景技术

计算机仿真与建模一直是系统工程的重要组成部分，随着系统建模技术的不断推广，MBSE流程被广泛应用到各种运行系统中，这就对模型的架构设计提出了更高的要求，人们更加注重模型在结构上的合理，在功能上的可拓展性，以及在系统工程中的一致性和体系性。

在基于模型的系统工程中，一般会经历设计选择、性能研究、成本验证、可靠性分析等多个不同阶段。在此过程中，虽然系统的拓扑结构完全一致，但是需要论证的内容却都不同，即要求在保证模型拓扑结构不变的基础上，针对每个阶段的任务设计出具有不同内在行为的模型，例如静态计算模型、成本验证模型和动态仿真模型等。在系统论证的不同模块，设计人员使用对应的模型来完成模块任务，当进行到静态计算时，设计人员将模型更换成静态计算模型。

以往的建模方法是针对一个系统，设计人员先确定系统模型的拓扑结构，然后搭建多个模型来满足不同系统阶段的需求。例如需要搭建一个独立的静态计算模型，并且要保证它的拓扑结构与其他模型一致，这就导致建模效率低、容易出错、模型体系性较差、以及不易于拓展和维护的问题。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明旨在提供一种将架构模型转换为静态计算模型的转换系统及其方法，以便于模型的维护并提高建模效率。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种将架构模型转换为静态计算模型的转换系统，由用户界面模块、模型构建模块、论证类型选择模块、模型映射模块、模型接口替换模块、行为方程注入模块以及静态计算模型库组成；

所述用户界面模块，负责处理所述转换系统与用户的交互，包括可视化建模和计算结果的查看等；

所述模型构建模块，负责利用MWorks仿真平台以及Modelica语言来搭建架构模型和所述静态计算模型库；

Modelica是一种开放的全新多领域统一建模语言，它归纳和统一了先前多种建模语言，且融合了键合图的非因果建模思想、Java语言的面向对象技术和Matlab的数值与矩阵机制，因而具备极其强大的建模功能；Modelica语言采用陈述式、基于方程的非因果建模方法建立模型，通过定义接口，使模型接口的标准化，因此采用Modelica语言建模可以使物理系统各子系统之间既能完全独立又可互相统一；

MWorks是新一代多领域工程系统建模、仿真、分析与优化通用CAE平台，基于Modelica语言，提供了从可视化建模、仿真计算到结果分析的完整功能，支持多学科多目标优化、硬件在环仿真以及与其他工具的联合仿真；

所述论证类型选择模块，负责触发所述转换系统从架构模型切换到静态计算模型；

所述模型映射模块，负责所述转换系统调用静态计算模型；

所述模型接口替换模块，负责模型映射过程中仿真执行接口的替换；

所述行为方程注入模块，负责将静态计算方程写入目标位置；