一种状态机模型与Simulink联合仿真的方法技术

本发明专利技术公开了一种状态机模型与Simulink联合仿真的方法，在SysML建模工具关联Simulink仿真模型并生成Simulink工具支持的联合仿真通信客户端文件(S

【技术实现步骤摘要】
一种状态机模型与Simulink联合仿真的方法


[0001]本专利技术属于联合仿真
，涉及一种状态机模型与Simulink联合仿真的方法。

技术介绍

[0002]在工业系统领域，在进行MBSE实践过程中，虽然在系统设计时引入了基于SysML的系统模型，解决了系统设计表达和逻辑验证问题；然而针对复杂工程系统的研发，会涉及到多专业学科，在机械、结构、电气、电子、液压、控制、软件等专业设计阶段已经积累的比较成熟的模型，例如Simulink模型，则面临如何在MBSE中应用的困扰。而对于联合仿真时，即便实现了Simulink模型的集成，但是在使用维度存在诸多问题无法在工程实践中很好的解决联合仿真的使用需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术解决的技术问题在于提供一种状态机模型与Simulink联合仿真的方法，可实现状态机模型与Simulink模型的参数映射配置及模型集成，减少了不同专业仿真工具之间集成开发的投入。
[0004]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0005]一种状态机模型与Simulink联合仿真的方法，包含以下操作：
[0006]1)在描述仿真要求的仿真场景图中，引用参与联合仿真的SysML状态机模型；
[0007]并在仿真场景图中创建基于SysML建模工具的Simulink引用配置模块，在其中创建用于关联参与联合仿真Simulink模型的传递参数；
[0008]然后在SysML状态机模型与Simulink引用配置模块之间创建参数关联线，通过仿真场景图的参数关联功能配置参数关联关系；
[0009]2)在仿真场景图中通过Simulink引用配置模块导出联合仿真通信客户端文件；
[0010]所述联合仿真通信客户端文件是通过S
‑
function文件的形式生成的能够在Simulink软件中启动并与Simulink引用配置模块之间通过TCP/IP连接的TCP/IP通信客户端；
[0011]3)将导出的联合仿真通信客户端文件导入到参与联合仿真的Simulink模型中，并基于其在Simulink中创建传递模块，传递模块的参数与Simulink引用配置模块的参数相对应；
[0012]在Simulink中连接传递模块的参数和Simulink模型的仿真参数；
[0013]4)发起仿真，仿真过程中Simulink中的传递模块与Simulink引用配置模块之间建立TCP/IP通信，实时同步仿真参数达到状态机模型与Simulink的联合仿真。
[0014]所述的联合仿真通信客户端文件是通过S
‑
function文件的形式生成的能够在Simulink软件中启动，并与Simulink引用配置模块之间通过TCP/IP连接的TCP/IP通信客户端。
[0015]联合仿真通信客户端文件中的S
‑
function以满足用户要求模型的接口的方式与Simulink方程求解器交互。
[0016]联合仿真运行时，基于TCPIP协议的Socket服务就通过调用BeginAccept方法进行监听，通过传入一个回调函数并以异步的方式处理一个传入的连接尝试：
[0017]当Simulink模型中的参数发生变化时，通过S
‑
function通知Socket服务，然后Socket服务通过注册的MessageReceived事件来把该仿真参数同步给SysML状态机模型；
[0018]当状态机模型中的参数发生变化时，通过Socket服务的SendMessage方法通知S
‑
function，S
‑
function收到通知后会和Simulink模型交互，把仿真参数同步给Simulink模型。
[0019]进一步，所述把参数同步给Simulink模型为：
[0020]SysML状态机模型将仿真参数a的值传递给Simulink引用配置模块中与其关联的参数x；
[0021]Simulink引用配置模块的x的值传递给传递模块的参数x；
[0022]传递模块的参数x的值传递给Simulink模型的仿真参数p。
[0023]进一步，所述仿真参数同步给SysML状态机模型为：
[0024]Simulink模型响应仿真参数p的变化，结算得到仿真参数q的值，将仿真参数q的值传递给传递模块的参数y；
[0025]传递模块的参数y的值回传给Simulink引用配置模块的参数y；
[0026]Simulink引用配置模块参数y的值回传SysML状态机模型的仿真参数b，以供其进行响应。
[0027]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0028]本专利技术解决了在SysML建模工具中状态机模型与Simulink仿真模型的互联互通问题；本专利技术在SysML建模工具关联Simulink仿真模型并生成Simulink工具支持的联合仿真通信客户端文件(S
‑
function文件)，通过其将配置状态机模型与Simulink仿真模型参数关联，并通过仿真引擎驱动仿真过程中状态机模型和Simulink仿真模型的实时数据通信。
[0029]本专利技术通过在Simulink中导入支持联合仿真通信的S
‑
function文件的方式实现SysML状态机模型与Simulink模型联合仿真所需的实时数据通信需求，与传统的基于软件API接口或者FMI集成的方式相比，减少了专业仿真工具之间集成开发的投入，降低了工程师建模并进行联合仿真的技术门槛。
附图说明
[0030]图1为本专利技术的实现原理图；
[0031]图2为本专利技术的流程示意图；
[0032]图3为Simulink引用配置模块创建参数示意图；
[0033]图4为参数关联线两端的参数配置关联关系示意图。
具体实施方式
[0034]下面结合实施例对本专利技术做进一步详细描述，所述是对本专利技术的解释而不是限定。
[0035]参见图1、图2，一种状态机模型与Simulink联合仿真的方法，包含以下操作：
[0036]1)在描述仿真要求的仿真场景图中，引用参与联合仿真的SysML状态机模型；
[0037]并在仿真场景图中创建基于SysML建模工具的Simulink引用配置模块，在其中创建用于关联参与联合仿真Simulink模型的传递参数；
[0038]然后在SysML状态机模型与Simulink引用配置模块之间创建参数关联线，通过仿真场景图的参数关联功能配置参数关联关系；
[0039]2)在仿真场景图中通过Simulink引用配置模块导出联合仿真通信客户端文件；
[0040]所述联合仿真通信客户端文件是通过S
‑
function文件的形式生成的能够在Simulink软件中启动并与Simulink引用配置模块之间通过TCP/IP连接的TC本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种状态机模型与Simulink联合仿真的方法，其特征在于，包含以下操作：1)在描述仿真要求的仿真场景图中，引用参与联合仿真的SysML状态机模型；并在仿真场景图中创建基于SysML建模工具的Simulink引用配置模块，在其中创建用于关联参与联合仿真Simulink模型的传递参数；然后在SysML状态机模型与Simulink引用配置模块之间创建参数关联线，通过仿真场景图的参数关联功能配置参数关联关系；参数关联线两端的参数始终保持参数同步；2)在仿真场景图中通过Simulink引用配置模块导出联合仿真通信客户端文件；所述联合仿真通信客户端文件是通过S
‑
function文件的形式生成的能够在Simulink软件中启动并与Simulink引用配置模块之间通过TCP/IP连接的TCP/IP通信客户端；3)将导出的联合仿真通信客户端文件导入到参与联合仿真的Simulink模型中，并基于其在Simulink中创建传递模块，传递模块的参数与Simulink引用配置模块的参数相对应；在Simulink中连接传递模块的参数和Simulink模型的仿真参数；4)发起仿真，仿真过程中Simulink中的传递模块与Simulink引用配置模块之间建立TCP/IP通信，实时同步仿真参数达到状态机模型与Simulink的联合仿真。2.如权利要求1所述的状态机模型与Simulink联合仿真的方法，其特征在于，所述的联合仿真通信客户端文件是通过S
‑
function文件的形式生成的能够在Simulink软件中启动，并与Simulink引用配置模块之间通过TCP/IP连接的TCP/IP通信客户端。3.如权利要求2所述的状态机模型与Simulink联合仿真的方法，其特征在于，联合仿真通信客户端文件中的S

【专利技术属性】
技术研发人员：张朋朋，吴伟，刘阳，顾成，缪文韬，
申请(专利权)人：杭州杉石科技有限公司，
类型：发明
国别省市：