功能行为建模论文-许金淼,杨志斌,黄志球,谢健,周勇

功能行为建模论文-许金淼,杨志斌,黄志球,谢健,周勇

导读:本文包含了功能行为建模论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:安全关键系统,架构分析与设计语言(AADL),层次行为附件(HBA),功能规约

功能行为建模论文文献综述

许金淼,杨志斌,黄志球,谢健,周勇[1](2019)在《系统架构描述语言AADL的功能行为建模扩展》一文中研究指出架构分析与设计语言(AADL)是一种用于描述复杂嵌入式系统体系架构的建模语言,被广泛用于安全关键系统建模与验证。AADL通过行为附件以状态机的形式对组件的内部行为建模。工业界中的复杂系统常使用层次自动机描述组件的功能行为,而行为附件中没有表达层次自动机的机制。针对这一问题,提出了AADL行为附件的层次化扩展——HBA。首先给出了HBA的形式语法,然后定义了HBA的操作语义。提出了HBA的元模型,并在OSATE环境中实现其文本和图形化编辑器。为了便于形式化验证,给出了HBA到时间自动机(TA)的转换规则,并基于模型检测工具UPPAAL进行形式化验证。最后,给出一个案例研究来验证所提方法的有效性。(本文来源于《计算机科学与探索》期刊2019年10期)

许金淼[2](2019)在《面向功能行为层次化建模的AADL行为附件扩展及验证方法》一文中研究指出AADL(Architecture Analysis and Design Language)是一种用于描述复杂嵌入式系统体系架构的建模语言国际标准,被广泛用于安全关键系统的建模与验证。AADL通过系统、子系统、进程、线程等组件层次化地表达系统模型。行为附件(Behavior Annex)是AADL在功能行为方面的补充,它通过扁平状态机的形式对组件的内部功能行为以及组件和组件间的交互行为建模。工业界中的复杂系统常使用层次状态机描述组件的功能行为。但是,行为附件中没有表达层次状态机的机制,虽然可以利用AADL自身的分层描述能力对系统建模,但会导致线程的规模过于庞大。在实际的开发过程中,设计者们往往需要将层次化描述的功能需求进行手动扁平化处理,然后借助AADL行为附件对其建模,这个过程是繁琐的且易错的,并且扁平化的状态机会造成结构信息的丢失,无法直观的表示功能行为模块的包含层次关系。针对AADL行为附件不能以层次化的形式建模功能行为这一问题,本文提出了一种基于AADL行为附件的功能行为层次化建模及验证方法,包括基于扩展的AADL层次行为附件建模方法和层次行为附件的形式化验证方法两部分。为了适应工业界的实际建模需求,本文首先提出了AADL行为附件的层次化扩展——层次行为附件HBA,给出了HBA的形式语法,定义了HBA的操作语义,提出了HBA的元模型,并在OSATE环境中实现其文本和图形化编辑器。为了对所建模型进行形式化验证,本文提出了层次行为附件的形式化验证方法。首先通过层次行为附件扁平化方法将层次行为模型转化为多个相关联的扁平状态机,然后通过层次行为附件到时间自动机的转换方法将层次行为模型转换为时间自动机网络,最后人工抽取与被验模型相关属性,并将待验证模型与待验证属性输入到UPPAAL中,对所建模型进行验证。最后,通过一个航天器导航、制导与控制系统案例来验证本文所提方法的有效性。首先通过详细描述建模过程、逐步精化原始需求的方式,检验本文所提建模方法是否适用于建模实际工业案例;然后通过在原始需求中预埋错误的方式,检验本文所提出的HBA形式化验证方法是否可以检测出所建模型与待验证属性存在不一致的问题。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2019-01-01)

[3](2014)在《泰克示波器增加基于IBIS-AMI模型和S参数的建模功能 助力实现快速、准确的片上硅行为特征鉴定;改进与仿真结果之间的关联性》一文中研究指出近日,泰克公司日前宣布,对其MSO/DPO70000系列数字及混合信号示波器上的分析系统功能进行扩展,增加了包括使用IBIS-AMI模型和S参数对片上硅行为进行建模等功能。其显着加强了测量和仿真之间的关联,有助于更准确地鉴(本文来源于《电子测量与仪器学报》期刊2014年05期)

李连军,张法宏,王月平[4](2013)在《复杂多领域系统功能行为建模仿真框架研究》一文中研究指出为满足复杂系统设计和验证应用需求,需要针对该系统涉及的不同学科领域子系统及其相互作用开展建模仿真研究。针对复杂多领域系统功能行为研究需要,采用分布式组件技术支撑分布式仿真,通过对基于Modelica语言的Dymola环境和Matlab Simulink平台的集成,构建了一个建模仿真框架。该框架具有较好的可实现性。(本文来源于《系统仿真学报》期刊2013年S1期)

赵文锋[5](2012)在《Proe行为建模功能在计算容器刻度中的应用》一文中研究指出简单介绍Proe行为建模功能原理,及利用该功能解决在实际生产容器中难以用数学公式计算的容积及刻度标注的现实问题。(本文来源于《黑龙江科技信息》期刊2012年13期)

黄涣,杨乐平,朱彦伟[6](2010)在《航天器GN&C系统功能行为建模与仿真平台研究》一文中研究指出在航天器近距离相对运动任务规划的研究中,为了实现验证对航天器制导、导航与控制(GN&C)系统的功能行为建模方法与仿真平台进行了研究。在分析了航天器GN&C系统的功能结构以及各子系统之间的状态约束,建立其功能行为模型的基础上,根据MVC(Model-View-Controller)设计模式搭建平台框架,综合利用Java/MATLAB/VC++,集成系统模型算法,驱动任务指令生成与调度,设计跨平台数据传输机制,完成仿真平台开发。系统仿真平台灵活开放,支持任务设计、规划功能,可实现飞行方案的仿真推演。(本文来源于《计算机仿真》期刊2010年09期)

郝泳涛,信诚,楼狄明[7](2010)在《基于行为语义知识模型的产品功能基因建模》一文中研究指出通过对产品功能描述方式、行为语义和二者之间关系的深入研究,得到行为语义表达模型.在产品功能和几何特征合理分解的基础上,应用已建立的行为语义表达模型及其数学映射规则,建立新型的产品功能和几何特征的描述框架方案.结合功能树标记语言(FTML)和语义网络,得出具体明晰的产品功能表述方式,研究矩阵对功能特征树的提取及抽象,以及FTML对语义网络的表述,设计出矩阵和已有的产品功能表述方式之间的置换算法;在已有的置换算法和功能表述方法的基础上,得出产品功能的实例推理算法及进化设计方法.(本文来源于《同济大学学报(自然科学版)》期刊2010年07期)

黄涣[8](2009)在《空间机器人功能行为建模与飞行任务仿真》一文中研究指出空间机器人是指一类具有一定视觉、触觉等感知能力和操控能力,能够在空间环境下完成移动、操作和观察等多种作业任务的智能化航天器,具有自主感知、快速机动、操作灵活、任务多样等特点,广泛应用于在轨服务与空间控制任务。飞行任务仿真是空间机器人地面演示验证的主要手段之一,也是空间机器人研制与应用研究的重要内容。论文以空间机器人近距离相对运动任务规划为背景,以构建空间机器人飞行任务仿真软件平台为目标,重点围绕空间机器人功能行为建模方法、模型和软件实现进行研究。首先,论文依据任务特点与需求,将空间机器人飞行任务划分为接近伴飞和交会抓捕两大类任务,分别给出这两类任务的飞行阶段划分和飞行程序描述;对空间机器人任务规划问题进行了比较分析,提出了基于任务事件列表的任务指令生成与调度机制。其次,针对空间机器人飞行任务仿真特点,引入功能行为建模方法。在分析空间机器人功能行为特性基础上,给出空间机器人系统的功能结构,以及基于数据流与信号流的行为约束和数据接口;利用统一建模语言(Unified Modeling Language,UML)与通信顺序进程(Communicating Sequential Processes,CSP)相结合的方式描述空间机器人功能行为,建立了相关功能行为模型。最后,采用模型-视图-控制器(MVC)设计思想,建立了基于MVC模式、支持多语言混合编程的空间机器人飞行任务仿真软件框架;建立模型原型信息用于系统模型算法的集成管理,开发满足跨平台需求的Socket数据传输机制;在此基础上,综合利用Java/MATLAB/Visual C++,开发交互式操作界面,编制核心对象类,基于JCSP实现并整合空间机器人功能行为模型,最后完成空间机器人飞行任务仿真软件开发。总之,论文比较系统地研究了空间机器人功能行为建模问题,设计开发了相应的飞行任务仿真软件,为进一步深入研究空间机器人任务规划与仿真推演系统奠定了基础。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2009-11-01)

李昊,戴金海[9](2008)在《卫星系统功能行为的基于Agent建模》一文中研究指出为支持对卫星系统的仿真研究,提出使用基于agent的建模方法从功能行为角度对卫星系统进行建模。首先,介绍了系统功能行为的相关概念和建模与仿真中所用的agent技术。然后,详细分析了卫星系统地面部分和空间部分的功能行为。根据卫星系统的功能行为属性,提出一个以agent模型为核心的卫星系统模型体系——ABSSA,并介绍了其中的关键部分:基于组件的agent模型结构和卫星系统模型结构。最后,简要分析了建模思想的仿真应用和实现策略。(本文来源于《计算机仿真》期刊2008年04期)

李连军[10](2006)在《航天器功能行为虚拟原型建模方法及实现技术研究》一文中研究指出航天器设计面临任务复杂度增加、设计周期缩短、研制经费受限等多重压力,传统的设计理念已不再适应经济发展和军事应用的需要。虚拟原型技术的迅速发展,为以“快、好、省”为核心的新的设计理念以及基于并行工程的新的设计方法提供了良好的技术基础。本文以构建支持航天器设计、研制的功能行为虚拟原型为研究目的,就相关的建模/仿真方法、实施框架、软件实现等进行了深入的研究。主要内容包括:针对涉及多能量领域交互作用的复杂物理系统建模需要,提出了一种扩展的多端口建模方法(Extended Multiport Approach,简称XMPA)。该方法将模块之间的交互作用区分为能量流交互和信号流交互,相应的交互界面分别称之为能量端口和信号端口,其中信号端口又区分为事件端口和连续信号端口。以此为基础,提出了一个物理系统虚拟原型的形式化定义,给出了物理系统虚拟原型的层次化模型。进一步,从基于虚拟原型仿真的实际需求出发,定义了物理系统虚拟原型的视图模型,每一个视图均对应于虚拟原型的一个实现。针对航天器混合动态行为特征建模的需要,提出一种新的混合自动机形式化模型,即多端口混合自动机(Multiport Hybrid Automata,简称MPHA)。该模型分别用事件动作和连续变量描述系统状态的离散跃变和连续动态特性,不同模块之间的事件交互通过事件端口实现,而连续交互作用则通过连续信号端口或能量端口实现。进而,定义了MPHA之间的连接运算。该模型可方便地描述系统或模块内部的混合动态特性,同时可描述系统与其环境之间的多种形式的交互作用以及系统的层次化结构。基于软件集成的思想,提出了一个支持多能量领域物理系统功能行为建模与仿真的软件环境实现框架。该框架以Modelica语言和其应用环境Dymola以及Matlab/Simulink为底层建模工具,采用DCOM技术支持分布式仿真。为更好地支持多端口混合自动机建模,论文对Modelica库进行了扩展,以Modelica语言定义了事件端口和叁维机械连接端口;给出了一条将Simulink模型快速转换为DCOM组件的技术途径。作为应用实例,基于扩展多端口建模方法,研究并实现了一种航天器姿态控制系统功能行为虚拟原型。该虚拟原型包括如下四个组件:结构与机构分系统组件、姿态确定与控制分系统组件、C&DH组件和本地环境组件,组件之间通过端口连接。每个组件都封装了若干数学模型,包括太阳光压力矩模型及考虑动量轮轴承摩擦、飞轮质量分布不均匀、飞轮弹性变形等因素的动量轮系统动力学模型,等等。运用Modelica语言建立了航天器系统的层次化功能结构模型,并定义了各级系统的MPHA模型;进而,综合运用Dymola和Simulink环境,将上述四个组件分别封装为DCOM组件,并将这些DCOM组件组装为一个航天器姿态控制系统功能行为虚拟原型;利用此虚拟原型,分别针对太阳光压力矩、动量轮系统内干扰、飞轮低速摩擦特性补偿、飞轮角动量之磁卸载及控制器切换等进行了仿真实验,验证了模型和虚拟原型建模方法的正确性、有效性。实现了一个支持航天器姿态确定与控制分系统设计、分析的虚拟原型环境。该环境由相对独立的两部分组成,即建模仿真环境与航天器运行可视化环境。建模仿真环境在模块库支持下工作,每个模块均封装为组件,并以Simulink模块和DCOM组件两种形式存在。用户可方便地对模块库进行管理,如添加新模型、对原有模型进行修改或升级等。软件支持两种运行方式:基于Matlab引擎的单机运行和基于DCOM组件的分布式运行。用户通过选择各种不同的功能部件或方法,并设置、修改相关的参数,得到一个一致的ADCS方案,进而对其运行状况进行仿真分析。航天器运行可视化环境基于Win32多线程机制构建,在外部仿真程序生成之数据的驱动下,以在线或离线方式演示航天器的轨道和(或)姿态运动,以及不同有效载荷的实时对地观测范围。其中涉及的实体模型运用OpenGL和MultiGen Creator建立;同外部仿真程序之间的通信通过SOCKET接口实现。该可视化环境已成功应用于多卫星系统仿真和航天器姿态运动仿真。上述研究成果为建立航天器功能行为虚拟原型奠定了方法论基础,为基于系统集成的实现技术探索了一条可行途径,对完全建立和实现航天器功能行为虚拟原型具有重要的指导意义和参考价值。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2006-10-01)

功能行为建模论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

AADL(Architecture Analysis and Design Language)是一种用于描述复杂嵌入式系统体系架构的建模语言国际标准,被广泛用于安全关键系统的建模与验证。AADL通过系统、子系统、进程、线程等组件层次化地表达系统模型。行为附件(Behavior Annex)是AADL在功能行为方面的补充,它通过扁平状态机的形式对组件的内部功能行为以及组件和组件间的交互行为建模。工业界中的复杂系统常使用层次状态机描述组件的功能行为。但是,行为附件中没有表达层次状态机的机制,虽然可以利用AADL自身的分层描述能力对系统建模,但会导致线程的规模过于庞大。在实际的开发过程中,设计者们往往需要将层次化描述的功能需求进行手动扁平化处理,然后借助AADL行为附件对其建模,这个过程是繁琐的且易错的,并且扁平化的状态机会造成结构信息的丢失,无法直观的表示功能行为模块的包含层次关系。针对AADL行为附件不能以层次化的形式建模功能行为这一问题,本文提出了一种基于AADL行为附件的功能行为层次化建模及验证方法,包括基于扩展的AADL层次行为附件建模方法和层次行为附件的形式化验证方法两部分。为了适应工业界的实际建模需求,本文首先提出了AADL行为附件的层次化扩展——层次行为附件HBA,给出了HBA的形式语法,定义了HBA的操作语义,提出了HBA的元模型,并在OSATE环境中实现其文本和图形化编辑器。为了对所建模型进行形式化验证,本文提出了层次行为附件的形式化验证方法。首先通过层次行为附件扁平化方法将层次行为模型转化为多个相关联的扁平状态机,然后通过层次行为附件到时间自动机的转换方法将层次行为模型转换为时间自动机网络,最后人工抽取与被验模型相关属性,并将待验证模型与待验证属性输入到UPPAAL中,对所建模型进行验证。最后,通过一个航天器导航、制导与控制系统案例来验证本文所提方法的有效性。首先通过详细描述建模过程、逐步精化原始需求的方式,检验本文所提建模方法是否适用于建模实际工业案例;然后通过在原始需求中预埋错误的方式,检验本文所提出的HBA形式化验证方法是否可以检测出所建模型与待验证属性存在不一致的问题。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

功能行为建模论文参考文献

[1].许金淼,杨志斌,黄志球,谢健,周勇.系统架构描述语言AADL的功能行为建模扩展[J].计算机科学与探索.2019

[2].许金淼.面向功能行为层次化建模的AADL行为附件扩展及验证方法[D].南京航空航天大学.2019

[3]..泰克示波器增加基于IBIS-AMI模型和S参数的建模功能助力实现快速、准确的片上硅行为特征鉴定;改进与仿真结果之间的关联性[J].电子测量与仪器学报.2014

[4].李连军,张法宏,王月平.复杂多领域系统功能行为建模仿真框架研究[J].系统仿真学报.2013

[5].赵文锋.Proe行为建模功能在计算容器刻度中的应用[J].黑龙江科技信息.2012

[6].黄涣,杨乐平,朱彦伟.航天器GN&C系统功能行为建模与仿真平台研究[J].计算机仿真.2010

[7].郝泳涛,信诚,楼狄明.基于行为语义知识模型的产品功能基因建模[J].同济大学学报(自然科学版).2010

[8].黄涣.空间机器人功能行为建模与飞行任务仿真[D].国防科学技术大学.2009

[9].李昊,戴金海.卫星系统功能行为的基于Agent建模[J].计算机仿真.2008

[10].李连军.航天器功能行为虚拟原型建模方法及实现技术研究[D].国防科学技术大学.2006

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