基於SysML的複雜產品系統層多域耦合自動識別與建模研究

《基於SysML的複雜產品系統層多域耦合自動識別與建模研究》是依託浙江大學，由劉玉生擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於SysML的複雜產品系統層多域耦合自動識別與建模研究
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：劉玉生
• 項目類別：面上項目

項目摘要

我國在產品系統層面的創新能力遠弱於底層構件的創新能力。基於模型的系統工程（MBSE）及其標準建模語言SysML正成為其重要的解決途徑。然而由於複雜產品的眾多領域間存在著許多隱含和非設計的不可預測耦合，如何在系統層設計階段即能及早正確表達多域產品的真實行為、進而準確仿真、精確預測產品的功能與性能已成為迫切需要。.本項目將著力解決基於SysML進行複雜產品系統層設計時多域耦合自動識別與建模這一核心問題，通過擴展SysML，建立能統一表征機-控間、各物理域間耦合的建模功能；通過對分散的設計要求耦合信息自動提取與冗餘去除、對隱含的機-控耦合預先挖掘與量化表征、對非設計要求的多域構件耦合高效自動識別，建立多域產品系統層次上各域間完整的耦合關聯，進而支持多域產品真實行為的準確仿真與分析。項目的研究成果對於高效實現產品系統層設計與最佳化、進而提升複雜產品設計的創新能力與國際競爭力等將起到重要作用。

結題摘要

我國在產品系統層面的創新能力遠弱於底層構件的創新能力。基於模型的系統工程（MBSE）及其標準建模語言SysML 正成為其重要的解決途徑。然而由於複雜產品的眾多領域間存在著許多隱含和非設計的不可預測耦合，如何在系統層設計階段即能及早正確表達多域產品的真實行為、進而準確仿真、精確預測產品的功能與性能已成為迫切需要。本項目針對上述問題，通過擴展SysML，建立了能統一表征機-控間、各物理域間的耦合表示方法；提出了分散的設計要求耦合信息自動提取與冗餘去除的方法、隱含的機控耦合預先挖掘與量化表征的方法、非設計要求的多域構件耦合高效自動識別方法等，能建立多域產品系統層次上各域間完整的耦合關聯，進而支持多域產品真實行為的仿真與分析。項目已分別在IEEE T-ASE、Computer-aided Design、Advances in Engineering Software, Int. J. of Computer Integrated Manufacture等國際頂級期刊和重要期刊上。發表論文26篇，其中高水平SCI論文11篇。