[發明專利]一種從Simulink模型轉換至UML模型的方法

有效

• 申請號: 201310466291.9
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN103514331A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 王宇英;周興社;梁東方;李曉宇
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 顧潮琪

1.一種從Simulink模型轉換至UML模型的方法，其特征在于包括如下步驟：

1）建立Simulink模型的模型元素和UML模型的模型元素之間的對應關系

針對Simulink模型中的基本模型元素原子模塊Primitive?Block、子系統模塊SubSystem?Block、連線Line/Branch和端口Port，通過ATL轉換規則實現模型元素之間一一對應的轉換，分別將其對應轉換為UML模型的模型元素類Class、含子模塊的類Class?Contained?Blocks、連接器Connector、流端口Flowport；

2）建立Simulink源元模型架構和UML目標元模型架構

建立Simulink源元模型架構，Simulink源元模型包括原子模塊和含子系統模塊的元模型EBlock、端口的元模型EPort、連線的元模型ELine、參數的元模型EParameter和函數的元模型EFunction，建立Simulink源元模型架構，EBlock和EParameter之間采用聚合關系，一個EBlock可以包含多個EParameter；EBlock和EFunction之間采用聚合關系，一個EBlock可以包含多個EFunction；EBlock和EPort之間采用聚合關系，一個EBlock可以包含多個EPort；ELine和EPort之間采用聚合關系，一個ELine可以包含多個EPort；

建立UML目標元模型架構，UML目標元模型包括類和含子模塊的類的元模型EClass、連接器的元模型EConnector、流端口的元模型EFlowport、屬性的元模型EAttribute和操作的元模型EOperation；建立UML目標元模型架構，EClass和EAttribute之間采用聚合關系，一個EClass可以包含多個EAttribute；EClass和EOperation之間采用聚合關系，一個EClass可以包含多個EOperation；EConnector和EFlowport之間采用聚合關系，一個EConnector可以包含多個EFlowport；

建立Simulink基本元素元模型的ecore結構：根據Simulink源元模型架構，定義ecore結構中包含五個類，分別是Block、Parameter、Function、Port、Line；類Block中的變量有函數functions、輸入參數srcBlkParams、輸出參數dstBlkParams、流入端口srcBlkPorts和流出端口dstBlkPorts,functions的類型為Function，srcBlkParams和dstBlkParams的類型為Parameter，srcBlkPorts和dstBlkPorts的類型為Port；類Parameter的變量有Parameter所在模塊blockParameter,blockParameter的類型為Block，當Parameter是輸入數據時，blockParameter表示數據來源模塊srcBlockParameter，當Parameter是輸出數據時，blockParameter表示數據到達模塊dstBlockParameter；類Function中的變量有Function所在模塊blockFunction,blockFunction的類型為Block；類Port中的變量包含Port所在模塊blockPort和Port所關聯的連線linePort，blockPort的類型為Block，當Port是輸入數據，blockPort是輸入模塊srcBlockPort，當Port是輸出數據，blockPort是輸出模塊dstBlockPort，linePort的類型為Line，當Port是輸入數據，連線為輸入連線srcLinePort，當Port是輸出數據，連線為輸出連線dstLinePort；Line中的變量有連線相關聯的端口portLine,portLine的類型為Port，Line兩端連接兩個端口，根據數據輸入還是數據輸出，可分為輸入端口srcLnPorts和輸出端口dstLnPorts；

建立UML基本元素元模型的ecore結構：根據UML目標元模型架構，定義ecore結構中包含五個類，分別是Class、Attribute、Operation、Flowport和Connector；類Class中的變量有參數、操作、端口，參數的類型為Attribute，操作的類型為Operation，端口的類型為Flowport；類Arrtibute中的變量有屬性所在類classAttribute，classAttribute的類型為Class；類Operation中的變量有操作所在類classOperation，classOperation的類型為Operation；類Flowport中的變量有端口所在類classFlowport和Flowport相關聯的連接器conncetorFlowport,classFlowport的類型為Class，conncetorFlowport的類型為Connector，Flowport方向的類型為EString，當Flowport是輸入端口時，Flowport方向為“IN”，當Flowport是輸出端口時，Flowport方向為“OUT”；類Connector中的變量有Connector相關聯的端口flowportConnector，flowportConnector的類型為Flowport；

3）根據Simulink源元模型和UML目標元模型確定Simulink模型轉換至UML模型的轉換方法

將Simulink模型中的Block使用ATL轉換規則轉換為UML中的Class，當Simulink模型中出現環時，將環視為一個Block，將Block中的參數、函數、端口及其Block本身的名字和類型信息，分別對應轉換為Class中的屬性、操作、流端口和Class的名字和類型信息；其中，Simulink參數到UML屬性的轉換，包括參數名稱的轉換和參數對應的類的信息的轉換，包括srcBlockParameter和dstBlockParameter到classAttribute的轉換；Simulink函數到UML操作的轉換，包括操作操作名字的轉換，和操作對應的類的信息的轉換，包括blockFunction到classOperation的轉換；Simulink端口到UML流端口的轉換，包括端口名字的轉換和端口方向的轉換，其中，srcBlkPorts對應的流端口方向為“IN”，dstBlkPorts對應的流端口方向為“OUT”；確定Simulink模型元素Line到UML模型元素Connector的轉換，包括Line名字的轉換，和Line連接的端口srcLnPorts和dstLnPorts的轉換，srcLnPorts和dstLnPorts的轉換包括端口名字的轉換和端口方向的轉換，srcLnPorts對應的流端口方向為“IN”，dstLnPorts對應的流端口方向為“OUT”，在此實現了Simulink模型到UML模型的轉換，解決了CPS領域計算過程和物理過程融合的問題。