结论
本论文以数字化建设发展方略为背景,以“小型电子束焊机电源系统开发”项目为依托,将MBSE设计方法与小型电子束焊机电源系统设计相结合,解决传统基于文档设计方法中出现的需求理解不充分、模型追溯性不强、系统之间信息孤立以及无法进行早期仿真验证等问题,探索MBSE设计方法在电子束焊机电源设计中应用的可行性。本文所完成工作如下:
(1) 研究了MBSE方法在国内外的研究现状,分析了小型电子束焊机电源系统研发过程中所存在的问题,引入MBSE方法至小型电子束焊机电源的数字化设计中,分析阐述了MBSE在具体实施方面的三大支柱,选取了Arcadia建模方法为本文的功能建模方法。
(2) 以需求为导向对小型电子束焊机电源进行MBSE研究与实践,结合客户合同、相关标准以及电子束焊机原理,确定了电源需求分析方法,提出了需求建模、功能架构建模和仿真验证为一体的电源早期设计阶段的整体分析方案。
(3) 基于电源整体分析方案,建立了条目化清晰、层次分明以及可追溯的电源L1层客户需求、L2层产品需求、L3层子系统需求以及L4层部件需求;基于Arcadia建模方法,建立了电源运行分析、系统分析、逻辑架构分析以及物理架构分析的功能架构模型,使得整个电源系统架构可视化、可追溯和可验证。
(4) 基于Capella对电源功能架构模型进行静态和动态仿真,验证了功能交互逻辑的正确性,为电源系统级仿真提供了基础;依据电源需求以及物理架构模型,基于Modelica语言,搭建了电源系统级仿真模型,仿真结果符合电源需求,验证了电源早期设计阶段模型架构的正确性与可行性。
参考文献(略)