用于计算机数控系统模型层验证的模型转换

传统的以代码为中心的数控系统开发方式使系统测试滞后,性能难以保证,开发成本增加.针对这种情形,文中提出利用模型转换将领域模型转换为第三方验证工具(Matlab 或UPPAAL)可识别的模型来进行系统性能早期测试,从模型层保证系统的可靠性.采用基于元模型层的规则定义、语义动态添加和基于设计模式的操作等策略,以满足模型转换的语义保持性、转换一致性、转换可终止性、转换易扩展性等具体要求,并给出了模型转换实现的理论框架以及点对点转换和两步法转换两种实现方式.最后,通过一个从数控系统工作模式模型到StateFlow模型的转换实例,从建模语言构建、映射规则定义、算法设计等方面验证了上述模型转换理论框架和实现方式的可行性及正确性.     

一个模型转换的验证框架

模型驱动体系结构（Model Driven Architecture，MDA）是OMG为充分利用基于UML的建模技术并分离软件系统的抽象描述和具体事项而提出的。模型转换对MDA的成功至关重要，但对于同传统软件开发过程中的测试部分同等重要的模型转换中的验证和有效性确认（V＆V），目前的研究比较少。为此，尝试提供一个基于MDA上下文的模型转换性能的验证框架。该框架用于验证原模型包涵的性质，检查源模型与／或目标模型的各个元素是否通过模型转换规则实现了语义等价。同时，采用EMFAPI开发了一个用来分析Tefkat语言描述的模型转换规则的verifier原型系统，并通过实例验证了其有效性。     

基于本体语义映射的MDA模型转换方法

模型转换是MDA的一项关键技术,模型转换的正确性问题是MDA研究的核心问题。模型转换的正确性包括语法正确性、语义正确性等,而目前国内外存在的大多数模型转换方法都是在语法层次进行的,缺乏语义正确性的验证,针对该问题,本文提出了基于本体语义映射机制的模型转换方法,给出了一系列的转换规则,以UML模型到C语言模型的映射为例,进一步讨论了不同抽象层次模型之间映射关系的建立过程以及所应遵循的基本原则。本方法用本体实现语义层的模型转换,提高了模型自动变换的效率,还为验证模型之间映射规则的可行性和正确性提供了依据。     

基于时间自动机的UML模型转换与验证研究

针对无法对UML模型进行形式化验证的问题,提出在元模型层将UML模型转换为时间自动机模型并进行验证的方法.形式化UML状态机的结构,抽象出UML和时间自动机的元模型,利用模型转换语言ATL对UML元模型和时间自动机元模型构造映射规则,实现UML模型到时间自动机模型的转换,在模型验证工具Uppaal中对转换结果进行形式化验证.最后进行实例研究,结果表明了此方法的有效性和先进性.     

基于MDA的SOA服务协作模型

BPEL是业务流程执行语言用来描述SOA的服务协作模型,实现对已有系统业务流程的编排.但其随着整合已有系统的增多和业务流程复杂性的增加,BPEL建模也变得异常复杂.本文给出了一种基于MDA模型驱动转换的方法来建立SOA服务协作模型.针对建立SOA服务协作模型的复杂性,在平台无关层建立UML活动图描述服务协作模型的交互过程,通过建立模型之间的映射规则,将平台无关层模型自动转换到平台相关层BPEL模型,试验表明:该方法能较好地简化SOA服务协作模型的建立过程.     

支持MDD的体系结构模型的形式化语义

 为解决模型驱动开发中模型映射关系的定义和模型转换的正确性验证等方面存在的问题,利用范畴理论形式化描述软件体系结构模型及其间的关系,使之具有严格的语义。态射合成被用来追踪构件模型之间的关联和映射关系,不同抽象层次的体系结构模型之间的一致性由函子来维持。范畴理论支持图形化建模,可以使模型中的构件关系以及结构特征可视化,有利于对模型转换的理解和追踪。应用研究表明,该方法不仅可为验证模型之间映射规则的正确性提供依据,还能为模型转换的具体实现提供理论指导。     

一种基于QVT的模型转换技术

提出一种基于查询/视图/转换(QVT)规范的模型转换技术, 并采用这种模型转换技术, 利用Kermeta语言中的模型转换功能, 通过对QVT核心分层, 设计了一种基于映射四层QVT结构的模型转换工具, 实现了Ecore元模型到Kmt元模型的转换.     

PSC:软硬件协同设计的一种中间模型

提出了一种软硬件协同设计的系统模型－－PSC（进程状态控制）。建立PSC的可视化表示、形式化的定义和演化规则。PSC是一种层次文化建模方法，它可以将系统控制逻辑和功能实现分离，有利于将模型转换为物理实现，并在转换过程中结构和功能可以分别采用不同的技术和实现方法。     

一种模块化结构的开放式计算机数控系统

基于一种权威的开放式模块结构控制器标准，提出了一个具开放式结构的计算机数控系统．该系统由多个模块组成，并采用统一建模语言(UML)进行初步建模．这些模块能够被静态(动态)地进行配置或重配，以适应不同的加工需求．通过应用模型驱动结构体系，实现了系统具体实施之前模型层的功能验证，而非传统的程序代码层的验证，从而显著地降低了产品开发周期．文中还对DLL，COM，DCOM和．NET组件等系统实现技术进行了比较，结果表明，．NET组件技术尤其适合于开发计算机数控系统模块．     

面向Spring框架的模型转换技术研究

提出一种面向Spring框架的MDA模型转换方法,通过建立适合Spring框架的UML Profile,完成基于UML Profile的领域应用系统的PIM模型到基于Spring框架的Web应用系统PSM模型的转换,并结合一个具体实例予以说明.     

服装三维衣领结构模型

从人体工效学角度出发,通过对人体颈部的试验测量和衣领模型的理论研究,提出一种根据个体颈部特征尺寸自动生成三维衣领模型的方法,运用VC++和OpenGL开发服装三维衣领结构模型系统,实现三维衣领模型到二维样版的计算机自动生成.该系统可设计出更符合个体颈部形态的衣领,探索出一条实现电子化量身定制服装的可行之路.     

武器装备仿真模型体系框架的研究及应用

基于武器装备仿真模型体系框架的研究现状,提出一种建立模型体系框架的通用性、统一性原则,在该原则下给出了基于通用目的的仿真模型体系框架对的顶层结构、分类及相互关系,并给出了基于此模型体系框架开发模型的方法.     

基于嵌入式技术的数控系统开发设计

针对基于PC的数控系统的不足，提出了基于嵌入式微控制器和嵌入式实时操作系统的数控系统开发设计的新方法，旨在增强数控系统运行的稳定性和任务调度的实时性．设计了以MC68F375和MCX314为双CPU架构的硬件开发平台，规划出了基于Vxworks的层次化软件结构体系和任务调度运行机制，设计了一种引导型的二次开发平台的理论模型，在此基础上设计出了TDNCM4数控系统的原型机，并将其应用于四轴加工中心TDNC-M40A的设计上，探索出一条数控系统开发设计的新途径．     

数控机床进给系统的空载功率模型和空载功率影响因素分析

在分析数控机床关联部件能量消耗的基础上,建立数控机床进给系统的功率模型,研究进给系统的空载功率特性和影响空载功率的因素,并对1台数控机床进行仿真分析和实验验证。结果表明,进给系统的空载功率与进给速度是单调递增的二次函数关系,进给速度和负载质量影响进给系统的空载功率,但是负载质量对空载功率的影响极小。仿真分析及实验验证结果证明模型是有效的。     

基于小波和非线性含输入自回归模型的系统辨识算法

提出了一种结合小波理论和非线性含输入自回归(NARX)模型的系统辨识新算法．该算法利用小波函数有效的逼近能力避免了应用NARX模型系统辨识时确定模型结构的复杂过程，消除了通常小波网络辨识算法由于输入变量之间可能存在巨大差别而引入的严重失真，构成了一个通用、有效、不依赖于系统先验信息的非线性辨识框架．两则数据仿真表明，对于高度非线性系统，该算法可使系统估计的均方误差减少60％以上．     

基于MBD的汽车零件制造模型研究

MBD技术是数字化制造领域的新趋势,在剖析MBD技术和零件制造工艺过程的基础上,结合实例研究了汽车零件制造模型的PMI构成,PMI在三维实体模型中的表达,以及零件制造过程模型的构成特点。提出了零件制造模型的PMI定义和工序模型框架,为汽车零件基于MBD技术的数字化制造提供了解决思路。MBD技术的应用,将改变传统的生产体系,实现数字化技术由汽车零部件设计向制造过程的延伸。     

Study on Behavior Model in Open Architecture CNC System

Since a CNC controller has different real-time require-ments in difference levels,proper methods for dynamicmodeling must be employed when a CNC controller isdesigned.Based on behavior model in this paper,a newdynamic modeling method is given and used to analyzethe life cycle of application objects and their interactionsin an open architecture CNC controller modeling.Be-sides,the paper develop a solution how to realize recon-figurable structures in CNC systems and seamless con-nection between fuuction modules and system.     

体系作战需求与装备能力映射方法研究

 为使武器装备能力能够满足体系作战需求,本研究提出了基于战略环境的体系作战需求分析方法,从战略目标出发按照自顶向下逐层分解的方式获取作战能力需求,以此为基础引入以价值为中心的方法构建了包含战略目标、作战使命、体系能力和装备能力4个层次的价值模型基础框架,给出体系作战需求到装备能力映射方法。