Création de modèles pour la Simulation

L'exemple que nous avons examiné dans la section Comment ça marche de ce guide était délibérément trivial ; dans cette section, nous examinerons ces étapes plus en détail, y compris les options de configuration des modèles. Enterprise Architect offre une grande flexibilité et permet de définir des modèles simples et uniques ou de créer des modèles polyvalents sophistiqués basés sur une bibliothèque qui peuvent être réutilisés dans plusieurs projets et domaines en utilisant différents ensembles de données et contextes. Dans cette rubrique, nous explorerons certaines de ces options pour configurer les modèles afin qu'ils soient adaptés à l'objectif et créeront les résultats d'ingénierie requis.

Création d'un modèle de Paquetage Modèle de Simulation

Un Paquetage Modèle peut être configuré à n'importe quel endroit de la fenêtre du Navigateur , mais il est généralement recommandé de configurer un Paquetage de Simulations sous chaque projet ou initiative. Celui-ci pourrait alors contenir des sous-packages pour chaque simulation. Il est prévu que pour un projet donné, un certain nombre de simulations différentes pourraient être nécessaires. Il est également probable, comme indiqué dans la section Ensembles de données, qu'une organisation souhaite réutiliser certaines des simulations dans plusieurs projets. Ces simulations pourraient être mises en place dans le Navigateur de projet et définies à un niveau supra-projet - par exemple au niveau d'une entreprise, d'une organisation ou d'un service d'ingénierie. Elles pourraient ensuite être incluses dans un diagramme au niveau du projet, indiquant qu'elles sont applicables à un contexte de projet ou de problème donné. Il est également probable qu'une équipe d'ingénierie veuille réutiliser les types de valeurs et leurs bibliothèques de quantités et d'unités concomitantes entre les projets, et ceux-ci, comme indiqué dans un sujet précédent du guide, sont mieux définis et modélisés à un niveau supra-projet.

Enterprise Architect utilise le mécanisme d'importation de Paquetage SysML pour garantir que les types de valeur définis au niveau de l'entreprise peuvent être inclus et réutilisés à chaque niveau Paquetage de Simulation . La structure contiendrait typiquement ces Paquetages :

1. Types de valeurs (spécifiques à ce projet)
2. Blocs
3. Contrainte Propriétés

Dans la section suivante, nous apprendrons comment créer et configurer l'artefact de Simulation SysML, qui est stéréotypé en tant que <<SysMLSimConfiguration>>.

Création des éléments de Simulation

L'effort principal dans la préparation d'une simulation est dans la définition des éléments du modèle, en utilisant le SySML avec le niveau de précision approprié pour permettre à la plate-forme exécuter de procéder à la simulation. Il existe plusieurs façons de définir les modèles, et dans ce guide, nous nous concentrerons sur la méthode la plus robuste et la plus flexible, car c'est celle qui sera utilisée par la plupart des ingénieurs et des équipes en exercice.

À ce stade, il vaut la peine d'aborder le sujet de la simulation pour s'assurer que nous comprenons sa pertinence et sa connexion avec d'autres parties du modèle, et comment les éléments de simulation peuvent être connectés à d'autres éléments du modèle tels que les Exigences , les cas de Test , etc. En règle générale, les simulations sont utilisées pour étudier un problème cyber-physique sans qu'il soit nécessaire de construire un modèle physique chronophage et souvent coûteux. La simulation peut faire partie de l'analyse des problèmes, de l'analyse des compromis, de l'analyse des performances ou d'un certain nombre d'autres enquêtes. Les Blocs qui sont définis dans le cadre de la simulation pourraient être alloué à des éléments comportementaux et in fine à des Exigences .

Les premiers éléments à créer sont les Blocks, qui sont les éléments structurels fondamentaux de la solution. Nous avons appris comment faire cela dans un exemple précédent ; ce diagramme montre un certain nombre de compartiments qui ont des éléments, à savoir les propriétés.

En préparation de la définition des équations qui définissent le comportement du système pendulaire, nous définirons les types de valeur nécessaires pour assurer la précision du modèle et vérifier que les paramètres de simulation sont correctement spécifiés. Cela se fait à l'aide d'un diagramme de définition de Bloc (bdd), en utilisant l'élément Type de valeur disponible dans la boîte à outils Diagramme .

L'étape suivante consiste à définir les contraintes à l'aide de ConstraintBlocks. Ces éléments sont là où nous définirons les équations Modelica qui régiront le comportement du système modélisé - dans notre cas, un pendule. Comme décrit précédemment dans ce guide, les ConstraintBlocks sont définis sur un diagramme de définition de Bloc et ont une série de paramètres définis et une contrainte qui exprime ces paramètres dans une équation écrite dans Modelica. Par exemple, l'équation qui contraint l'aspect vertical du pendule s'écrit :

m * der(vy) = -(y/L) * F - m * g

Remarquez les mots-clés Modelica tels que 'der' signifiant une dérivée du premier ordre. L est la longueur (paramètre) du pendule, g est l'accélération due à la gravité (constante), m est la masse (paramètre) du pendule, x et y sont les coordonnées dans l'espace à deux dimensions, et F est la force . Notez que Modelica utilise :

L'étape suivante consiste à créer les diagrammes Paramétriques qui lient les équations entre elles. Comme indiqué précédemment dans le Guide, ces diagrammes sont un type spécialisé de diagramme de Bloc interne et contiennent des instances de ConstraintBlocks appelées ConstraintProperties qui exposent leurs paramètres, qui sont liés par des connecteurs à des paramètres sur d'autres ConstraintProperties.

Spécification d'un artefact de configuration

L'artefact de Simulation SysML est l'élément qui lie les éléments du modèle à la plate-forme OpenModelica. Les éléments de modèle exprimés en SysML sous la forme de Blocks, ConstraintBlocks et leurs ConstraintProperties associés liés ensemble sur des diagrammes Paramétriques apparaissent dans la fenêtre Simulation et peuvent être configurés avec d'autres paramètres pour piloter la simulation.

La première étape de la configuration de cette facilité consiste à créer un élément de configuration SysMLSim, disponible à partir de la page de la boîte à outils "Artefact", comme indiqué dans cette capture d'écran.

Enterprise Architect fait le gros du travail en ce qui concerne le remplissage de la fenêtre Configurer la Simulation SysML. L'ingénieur n'a qu'à sélectionner le Paquetage à l'aide de l'icône de dans le panneau 'Configuration' de la fenêtre Simulation Artefact.

Enterprise Architect affichera la fenêtre de sélection de Paquetage , et une fois que le Paquetage est sélectionné, le panneau 'Configuration' sera rempli avec les Blocs, les Blocs de Contrainte et les Types de Valeur du modèle. À partir de ce point, les valeurs peuvent être saisies pour divers paramètres ou des ensembles de données peuvent être définis. Les paramètres de configuration de la simulation peuvent être saisis et la simulation est prête à être exécuter .

Une fois que les données ont été saisies pour la simulation, y compris les valeurs de Début et d'arrêt et les formats de sortie, la Simulation peut être exécuter en sélectionnant le bouton Résoudre comme indiqué dans cette illustration d'écran.