�� ����λ�ã�UML���� - ���� ��̳����    
��Ź�������-����ģ�͵�ϵͳ���̣�20190819���£�

[2018/8/7]

���� Dirk Zwemer

ԭ�����ӣ� http://intercax.com/2018/07/19/mbse-for-railgun-design-part-1/

���ĵ�Ŀ����չʾ������һЩ������Э�����һ���µ�����ϵͳ——��Ź���ڣ�electromagnetic railgun����ʹ�õļ����͹����У�SysML�ܹ���ģ(MagicDraw��Rhapsody)�����������ķ���(Mathematica��Simulink)����еCAD (NX)���������(Jama)����Щ����������Intercax������������——MBSEƽ̨Syndeia�Ͳ����������ParaMagic (����MagicDraw) ��Melody (����Rhapsody)��



ͼ 1 ��Ź���ڵļ�����ԭ��

ͼ1չʾ�˵�Ź�������������ʽ��ֱ��������Ļ�·�ϰ�����������Ĺ����һ������ڹ���ϵĿ��ƶ����ࡣͨ������ĵ��������Ĵų�B��ͨ�������ͬһ����I����������һ�������ڵ����ϵĺ�����F����������������Ź�����������Ϳ��Դ����ڵ������ڵ��ӹ����һ�˷�����Ŀ�ꡣ

�ڵ���õij����ٶ�(ǧ��/��)�Ͷ���(�׽���MJ)���Դﵽ�򳬹���ͳ�Ĵ��ڣ�����û�д�ͳ��ը�ƽ���ijɱ��ʹ��÷��ա��Ѿ���ʵ��ϵͳ��������ٶ�>3ǧ��/�룬����>30MJ��

���������ģ

ͼ2 ���������MagicDraw���Ŀ鶨��ͼ

ͼ2չʾ�˹�����������ɣ�������
• Platform��ƽ̨��,���ɹ���ڵ�SoS��ϵͳ��ϵͳ���������dz�����½�ػ򽢴���ͨ���ػ�BattleTank��ս��̹�ˣ���LandMount��Ship��ʾ�������IJ�������ΪControlStation������վ����ProjectileStorage�����֣���AC_PowerSource��������Դ��(����ڵ�һ��ǰ���Ǵ��ʵ�Դ���ر��ǿ������ܶ�ʱ)��
• Railgun��SOI������Ȥ��ϵͳ�����������ǻὨģSOI���ڲ��ṹ��
• Users���û����������й���ڵ�Operator������Ա����ָ��ʹ�õ�Platform Commander��ƽָ̨�ӹ٣���ע�⣬Operator��������Ҫ�Ͷ�Ŀ�꿪����أ�Platform Commander��������ά�ֺͱ���ƽ̨�Ĵ����ء�


ͼ3 ����ͼ

���ǿ���ʹ��SysML����Ϊ��ģ�������������������ͼ3�������������������ͼ��ͨ������վ������ں͵���֮���һϵ������ﵽ����������в�����ͼ2����������ڵ�һ����������Ҫ�ܶ�ʱ�䣨�����룩�ڵĴ����(�װ�)��������ɴ���װ���ṩ��������ݡ��ó����ĵ�Դ������������磬�ڿ���ʱ���ٷŵ硣������-�������ڱ����ڲ���������������

ͼ4 ״̬���������

ͬ����������Railgun���״̬��ͼ������ͼ4����ϵͳ���ر�֮ǰ������Discharging���ŵ��У�״̬��ע��ͼ4��SOI����Ϊ����ͼ3�������������Ϊ������������ͨ��ͼ3��Railgun�������ϵ�״̬��������������������չʾ�˲���������ͬ�׶εĹ����״̬��

ͼ5 ��������룬�ڲ���ͼ��MagicDraw����

���������Ҫ���ǹ������Ҫ�����롣��SysML IBD (�ڲ���ͼ)�ڷdz�����ļ��������ͼ5��Railgun��Ҫ��Platform���:
• ���� (����ΪAC)
• ����ָ��(�μ�ͼ3��Ϣ)
• ������Ϣ
• �ڵ���װ

ͼ6 Jama����� SysMLԼ���顣���߱�ʾ Syndeia��������

������Jama�д����͹����������б�����������Ҫ�������ӵ�����������֤�����ϵͳ��ƺͷ���ģ�͡������෽��������ѡ����SysML�е�Լ���飬��ΪijЩ���������ṩֱ�ӵ���ѧ���ԣ����Ҵ���Syndeia�������ӵ�Jama�е�����(ͼ6)��

���磬ͼ6�е�Jama����"�ڵ�����Ӧ���ڻ����5MJ"�����ӵ�SysML����Լ��, "verdict = if(actual < 5, 0,1)"����Լ���������ֽ������ʵ����<5MJʱ����0��fail�����򷵻�1��pass�������ٶ�����IJ�����΢����һ�㣬������Ҫ����3ǧ��/�������=1ǧ�ˡ�

Syndeia�е��������Ӳ�������ģ��Ԫ��֮�乲���������ݡ���ʹ�������ƣ��Բ���Լ���Ͳ�������������ı������������SysML��Ҳû�б�׼�������ǣ�������ִ����ڰ汾����֮��ʱ��������Jama��DOORS NG�У�Syndeia���Կ�Խ�������Ӽ�⵽�µİ汾��ʹ��SysML��ģ��Ա���ֱ���������°汾���ֹ�����Լ����

ͼ7 ����ڷֽ⣬SysML�鶨��ͼ

�õ�����֮�����ǿ��Կ�ʼ��SysML�н�������ϵͳ�ܹ���ͼ7�У����Ƿֽ�����Ϊ������������ڵ���ϵͳ��
������ϵͳ��һ���ֽ�Ϊ��
• AC_DC_Converter������ֱ��ת��������ת�������Ľ�����Ϊֱ���硣
• Capacitor�����ݣ����洢������ֱ��ͨ����Դ���طŵ�����ϵͳ��
• Power_Switch����Դ���أ���
����׶Σ�RailSystem�����ϵͳ��ֻ������������͵��ࡣ����Ϊ����ʹ���������ԣ����������ڵ���ϵͳ��һ���֡�

��ģ�����Ժͼ���ѧ

�鶨��ͼ��ͼ7��չʾRailGunϵͳ����ϣ���ص��ڲ���ͼ��ͼ8��չʾϵͳ�ڲ��������ԡ��˿��Ϲ涨��ÿ����������ϵͳ�������������͡��˿��������������������������ǽ������۵������ģ�Ϳ�����ΪMATLAB Simulink����ģ�͵�ģ�ͱ任�Ļ�����

ͼ8 RailGun�ڲ����ӣ�SysML�ڲ���ͼ

��������̣���еCAD��������Ƹ�������������ؼ��Ĺ����ͼ9�У���NX�����һ��U�Ͳ�����3D CADģ�ͣ�������Ϊ����Ĵ�����������������ܵ�һ���ؼ������ǹ�����ȡ�

ͼ9 3D CAD ���, ����ڹ��� (Siemens NX)��������SysML����ͼ�����ӵ�model1��z��1�����൱�ڹ������1��

ʹ��Syndeia�����ǿ���ͨ��ģ�ͱ任���ӣ���NX�е�CADģ�ʹ��������ؼ�CAD������SysML�飬��Ϊmodel1������ͼ9�ĵײ����ÿ����һ��ֵ���Եļ��ϣ���ȱʡֵ����CAD��ơ���Щֵ������������������ĺ�Bounding Box�ijߴ硣�����Ʊ����Syndeia������CAD�ļ�����SysMLֵ��NX������������£���Ϊ��Щ�Ǽ��������ֵ�����ܴ��ⲿ��д��

ͼ9�У�model1���ӵ�Rail����������Ҫȷ��˵��Rail�е�length������κ�model1�ijߴ�������Ϊ�����Dz���һ��SysML����ͼ��ͼ9����ͼ���ӵ����Ͻ�CAD�����߿��z�ߴ硣����Լ��Ҳ�ѵ�λת����ϵ�ģ���У���CAD�ļ��еĺ��׵�SysML�ͷ���ģ���е��ס����ʱ��������ȵı���Զ�ת������ȷ�ĵ�λ��

����ڷ���

���ϼܹ�����ƺͷ�����һ�����������DZ����������������ģ��һ�¡��ڿ��������У�����������������һ�¾ͱȽ��鷳���������������Ļ���������

· ���ڵ�

���ǿ��԰ѷ����ͷ���ģ��Ƕ�뵽�ܹ�ģ���С����磬SysML�в���ģ��Ԫ�أ���������ֵ���Ժ�Լ�����й��߿���ִ����Щģ�ͣ������ؽ����SysMLģ�͡�

��������������Ǽܹ��ͷ������������ͬһ�����У�ʹ�÷������ױ�ϵͳ����ʦ���ա��������ܹ���ģ����ͨ�����ڷ����ͷ�����˵����������ģ�����ר�ҶԷ���������Ϥ��רҵ���ַ߳���̬�ȡ�

· ���ڵ�

��һ��������ģ�ͱ任������һ���ּܹ�ģ�����ڷ��湤���д���ȫ�ȵ�ģ�͡�����ʦ�������ʼģ�����ӿ�ִ�еķ�������Ĺ�ʽ������������ʩ����Ϊ�ܹ��ͷ���ģ�Ϳ��Ա���ͷֲ棬����Ҫ�ȽϺ͸���ģ�͵Ļ��ơ�

ͼ10 �ֲ��Railgun��������

ͼ10���������ڷ����ķ�����ʹ�ýϵͱ���ȵĽ��Ʋ���ΪSysML����ģ�͡���ɫ�����ϵͳ�������ϵͳ����ɫ����з�����Լ����ʽ��ϵͳ������������ľ�̬����ֵ��������������衣�����ģ���У������������CADģ�ͣ�ͨ���������Ӻ͵�λ����չʾ��ͬһͼ�С����������Լ���Լ����������ջ��м�ֵ�������ڵ���������ٶȣ�������������Ի�þ�ֵ̬��

ͼ11 SysML����ͼ��Projectile Performance��

��������Ϊ���㣬���������ڿ��������Ժ͸��á�

· ProjectilePerformance���ǵ�Ź���ڵ��������ʡ����ڲ�����ͼ11�IJ���ģ�͡���һЩֵ��ʼ��������������������ڵ����������Լ���õ�����exitVelocity�������ٶȣ���projectileEnergy���ڵ��������Ƚ��������׶εķ���ʽֻ�Ǵ��Թ��㣬����������ϸ�Ĺ������ѧ��֧�ֽṹ��û�п�������������£��㹻�ˡ���ס��SysML�IJ�����ϵ������ģ�����ֵ�����ֱֵ������ʵ����ʱ�Żᶨ�塣

ͼ12 SysML ����ͼ, ElectricalPerformance��

· ElectricalPerformance����������ֱ�������ĵ�Դϵͳ�ĵ�ѧ������������ͼ12�IJ���ͼ����ElectricalEnergyԼ�������õ���shotEnergyֵ����projectileEnergy����Ϊ���ϵͳ�迹�͵�лᵼ�µ���һ���ؼ�������rechargeTime�������ο���֮��������³���ʱ�䡣

· ReqtsVerification���������ϼ���õ����ڵ������������ٶȺ����³��ʱ���ֵ���Լ���������ͼ6��ʾ��������ԣ����ع�������������Ķ�����Pass/Fail��֤�����

����……

[UMLChinaSicilia��΢�ţ�UMLChinaSicilia��ժ�룬ת����ע�����������¹۵㲻����UMLChina�۵㡣]