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使用模块构建和约束模型
SysML 中的语言结构和表达方式与我们的自然语言一样,可以分为结构类型和行为类型。在英语、德语或日语等语言中,名词描述结构,动词描述行为。句子通常包含名词和动词的组合,可以揭示说话者世界的某些方面。 SysML 具有类似的划分,具有描述结构的元素和描述行为的其他元素。在 SysML 中,结构事物(名词)使用块来描述。当工程师创建图表时,他们通常会混合使用行为或结构元素,并且他们将描述系统的特定方面 - 揭示正在建模的系统的某些方面。
块是系统结构的基本单位;它可用于描述整个系统、子系统、组件、流经系统的项目、约束或驻留在系统外的实体。与我们的自然语言类似,块可以代表抽象的、逻辑的或物理的东西。这是一个重要的概念,SysML 的编写者和读者必须清楚表示的意图。例如,在逻辑架构中,通常有代表概念想法或设计的块,这些块在详细设计和构造时可能由物理和有形组件实现。系统架构师可能会定义A称为碰撞检测子系统的块,它是一个逻辑系统组件的表达,在详细设计相,它可以部分地由一组雷达和激光发射器、探测器和摄像机实现。
我们A许多自然语言都有一个称为分类器的语法术语,它将词典中的事物(名词)分组为具有共同特征和行为的事物类别。同样的原则也适用于块,它本质上是一种分类器,它将共享相同结构和行为特征的实例集合分组。块的实例可以以通用方式建模,也可以给定精确值,例如旅途中特定点或事故发生时油箱中的汽油量。
在油箱图中,汽车被建模为分类器(块)级别,其中模型描述通用车辆并表示车辆可能有一个或最多两个油箱的事实。但是,此油箱实例图描述了具有两个具有不同容量和储备容量的油箱的特定车辆。
块定义A用于描述系统、子系统、组件或其他感兴趣的元素的特征集合(或集合)。这些特征可以包括结构和行为特征,例如属性、操作和接收,以表示系统的状态和系统能够展示的行为。
Enterprise Architect有一套工具,可帮助系统工程师使用 Blocks 并可视化系统定义中这些最重要元素的结构和行为。这些功能包括:
- 块定义图表,描述块、它们的特征点和结构关系
- 内部块图表,它根据属性和属性之间的连接器捕获块的内部结构
图表中已隐藏了一些关系;例如,电源子系统通常会连接到照明子系统。这一点很重要,因为 SysML 和Enterprise Architect的新手通常认为每个定义的关系都应该显示在图表中。虽然这句话似乎是正确的,但重要的是要记住,建模师,就像创作漫画的漫画家一样,经常会在插图中聚焦细节,以将观众的注意力集中在其他主观上更重要的元素和连接器上。
此屏幕截图显示了工程师如何设置图表的可见关系。
如果在此对话框中未选中连接器,它将不会显示在当前图表中。但是,它可能在显示连接元素的其他图表中可见。这可以从“布局>图表>外观>可见性>设置可见性关系”功能区选项进行设置。
无论图表中显示哪些连接器,建模者始终可以通过选择图表中的元素并查看可追溯性窗口来查看元素的所有连接器。在此屏幕截图中,电源子系统已被选中,即使电源子系统和照明子系统之间的连接器在图中设置为“不可见”,也可以在可关系可追溯性窗口中看到。
一个块的特征要么是结构的,要么是行为的。
结构特征分为三种:
- 部件- 描述块的组成;例如,车辆的底盘由两个车轴和四个车轮组件组成
- 参考- 描述该块与其他块(包括其自身)的关系;例如,都市列车与车站和架空布线系统有关系
- 价值——描述一个块的可量化方面;例如,尺寸、温度和亮度等
- 操作 - 通常表示同步请求
- 信号接收- 表示来自信号的异步请求