[發(fā)明專利]基于可執(zhí)行領(lǐng)域特定建模語言xSHS的CPS動(dòng)態(tài)行為建模與仿真方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811044590.2
• 申請(qǐng)日: 2018-09-07
• 公開（公告）號(hào): CN109359331B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 管春琳;敖奕;白新;陳彪;杜德慧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華東師范大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20
• 代理公司: 上海藍(lán)迪專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 31215
• 代理人: 徐筱梅;張翔

1.一種基于可執(zhí)行領(lǐng)域特定建模語言xSHS的CPS動(dòng)態(tài)行為建模與仿真方法，其特征在于，支持用戶在GEMOC建模平臺(tái)上使用可執(zhí)行領(lǐng)域特定建模語言xSHS對(duì)CPS動(dòng)態(tài)行為進(jìn)行建模，并支持對(duì)創(chuàng)建的CPS動(dòng)態(tài)行為模型進(jìn)行仿真，步驟如下：

S1：分析并抽象出建模CPS動(dòng)態(tài)行為模型所需的建模元素及關(guān)系，并使用Ecore元語言以xSHS元模型的形式定義建模元素及關(guān)系，用于表示可執(zhí)行領(lǐng)域特定建模語言xSHS的抽象語法；

S2：使用Sirius給出xSHS元模型中各個(gè)建模元素及關(guān)系的圖形化表示，用于表示可執(zhí)行領(lǐng)域特定建模語言xSHS的具體語法；

S3：分析CPS動(dòng)態(tài)行為模型的領(lǐng)域特定動(dòng)作,并使用Kermeta?3和Xtend編程語言實(shí)現(xiàn)具體的執(zhí)行變量和執(zhí)行函數(shù)，用于表示可執(zhí)行領(lǐng)域特定建模語言xSHS的操作語義；

S4：使用Melange組合語法及語義，實(shí)現(xiàn)完整的可執(zhí)行領(lǐng)域特定建模語言xSHS；

S5：使用可執(zhí)行領(lǐng)域特定建模語言xSHS創(chuàng)建CPS動(dòng)態(tài)行為實(shí)例模型；

S6：基于GEMOC?DSA執(zhí)行器和Scilab?ODE求解器對(duì)CPS動(dòng)態(tài)行為實(shí)例模型進(jìn)行仿真；其中：

所述步驟S1具體包括：

S11：分析CPS動(dòng)態(tài)行為模型的隨機(jī)行為及混成行為，混成行為包括離散行為及連續(xù)行為；抽象出能建模離散行為和隨機(jī)行為的狀態(tài)圖，以及能建模連續(xù)行為的常微分方程；

S12：基于GEMOC的語言平臺(tái)，創(chuàng)建元模型項(xiàng)目，使用Ecore元語言以xSHS的元模型的形式定義抽象出的相關(guān)建模元素及關(guān)系，用于表示xSHS的抽象語法；

所述步驟S3具體包括：

S31：分析CPS動(dòng)態(tài)行為模型的領(lǐng)域特定動(dòng)作，包括模型的初始化、模型調(diào)用ODE、模型狀態(tài)跳轉(zhuǎn)，這些特定動(dòng)作由執(zhí)行變量和執(zhí)行函數(shù)來表示；

S32：基于GEMOC的語言平臺(tái)，創(chuàng)建語義項(xiàng)目，使用Kermeta?3?和Xtend編程語言實(shí)現(xiàn)具體的執(zhí)行變量和執(zhí)行函數(shù)，用于表示xSHS的操作語義；

所述步驟S4具體包括：

S41：基于GEMOC的語言平臺(tái)，創(chuàng)建Melange項(xiàng)目，導(dǎo)入步驟S12的xSHS元模型實(shí)現(xiàn)語法引入；

S42：基于GEMOC的語言平臺(tái)，創(chuàng)建Melange項(xiàng)目，導(dǎo)入步驟S32的xSHS操作語義實(shí)現(xiàn)語義引入，以組合的方式實(shí)現(xiàn)完整的可執(zhí)行領(lǐng)域特定建模語言xSHS；

所述步驟S6具體包括：

S61:?Scilab?jar包在使用Eclipse轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)插件后被集成到GEMOC，以支持對(duì)CPS動(dòng)態(tài)行為模型中連續(xù)部分ODE的仿真，旨在彌補(bǔ)GEMOC只能支持離散語義執(zhí)行的不足；具體的Scilab插件包括：org.scilab.modules.javasci.jar、org.scilab.modules.types.jar、org.scilab.modules.jvm.jar；

S62：基于GEMOC?DSA執(zhí)行器和Scilab?ODE求解器對(duì)創(chuàng)建的CPS動(dòng)態(tài)行為實(shí)例模型進(jìn)行仿真，更好地認(rèn)識(shí)系統(tǒng)行為。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于可執(zhí)行領(lǐng)域特定建模語言xSHS的CPS動(dòng)態(tài)行為建模與仿真方法，其特征在于，所述步驟S2具體包括：

S21：分析建模元素及關(guān)系的通用圖形表示，包括形狀、大小，并設(shè)計(jì)可讀性高的圖形；

S22：基于GEMOC的語言平臺(tái)，創(chuàng)建Sirius項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)xSHS元模型中各元素及關(guān)系的圖形化表示，用于表示xSHS的具體語法。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于可執(zhí)行領(lǐng)域特定建模語言xSHS的CPS動(dòng)態(tài)行為建模與仿真方法，其特征在于，所述步驟S5具體包括：

S51：分析具體的CPS中包含的隨機(jī)行為和混成行為；

S52：基于GEMOC的建模平臺(tái)，創(chuàng)建建模項(xiàng)目，使用可執(zhí)行領(lǐng)域特定建模語言xSHS來建模CPS動(dòng)態(tài)行為實(shí)例模型。