[发明专利]一种基于有限状态机的参数依赖模型的生成方法

说明书

本发明属于产品设计的技术领域，公开了一种基于有限状态机的参数依赖模型的生成方法，包括以下步骤：步骤一、根据产品系统的参数和设计约束，列出对应的参数依赖关系表达式，并加入参数依赖关系集合中；步骤二、对于所述参数依赖关系集合中的各个参数依赖关系表达式，逐一建立对应的有限状态机及其状态，并为所述有限状态机模型的状态设置转换条件；步骤三、将产品系统的各个参数与对应的有限状态机的输入参数和输出参数相连，建立产品系统的参数依赖模型。本方法有效消除人工修改参数依赖模型中可能的人工错误，缩短设计周期，提高设计效率。

技术领域

本发明属于产品设计的技术领域，具体涉及一种基于有限状态机的参数依赖模型的生成方法。

背景技术

产品的设计参数是各类设计决策的最终体现，也是决定产品各项设计需求是否得以满足的根本。在产品设计过程中，存在大量的约束依赖关系，这些依赖关系最终均由参数的依赖来表示，参数依赖模型在传播设计变化，支持多领域协同设计方面有着重要辅助作用。

已有的参数依赖模型仅包含静态的参数依赖，参数之间的依赖关系是固定不变的。然而，设计变化可能导致参数依赖发生变化，为维护参数依赖模型的一致性，设计人员需进一步手动更新参数依赖模型，这将大大增加设计人员的负担，降低设计效率。

针对传统参数依赖模型的缺点，有必要引入新的建模方法，以适应产品迭代设计模式中日益频繁的设计变化所引起的参数依赖变化，并为设计人员提高设计效率提供辅助方法。

发明内容

本发明提供了一种基于有限状态机的参数依赖模型的生成方法，解决了传统参数依赖模型需要手动更新参数，增加设计人员的负担，降低设计效率等问题。

本发明可通过以下技术方案实现：

一种基于有限状态机的参数依赖模型的生成方法，包括以下步骤：

步骤一、根据产品系统的参数和设计约束，列出对应的参数依赖关系表达式，并加入参数依赖关系集合中；

步骤二、对于所述参数依赖关系集合中的各个参数依赖关系表达式，逐一建立对应的有限状态机及其状态，并为所述有限状态机模型的状态设置转换条件；

步骤三、将产品系统的各个参数与对应的有限状态机的输入参数和输出参数相连，建立产品系统的参数依赖模型；

所述步骤二具体包括以下步骤：

步骤Ⅰ、从所述参数依赖关系集合中任取一参数依赖关系表达式，所述参数依赖关系表达式的自变量为对应的有限状态机的输入参数，其因变量为对应的有限状态机的输出参数；

步骤Ⅱ、判断所述参数依赖关系表达式是否为分段函数，若是，则创建一个对应的有限状态机的状态，内置所述参数依赖关系表达式；若否，则创建与分段函数的分段个数相同的状态，各个状态内置对应分段的参数依赖关系表达式；

步骤Ⅲ、若状态仅为一个，则其转换条件始终处于激活状态；若状态个数大于一个，则其转换条件为对应的所述参数依赖关系表达式的分段函数的分段计算条件；

步骤Ⅳ、重复步骤一至三，直至所述参数依赖关系集合为空集。

一种基于有限状态机的倒立摆系统的建模方法，包括以下步骤：

步骤ⅰ、分析倒立摆系统，确定所述倒立摆系统的参数及表示参数之间关系的函数表达式；

步骤ⅱ、判断函数表达式是否为分段函数及分段个数，确定函数表达式对应的有限状态机的状态的个数；

步骤ⅲ、根据函数表达式的自变量、因变量和分段函数的计算条件，分别确定函数表达式对应的有限状态机的输入参数、输出参数和状态的转换条件，建立函数表达式对应的有限状态机；