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《基于UML和Petri網的FMS的系統(tǒng)建?!酚蓵T上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在工程資料-天天文庫。
1、基于UML和Petri網的FMS的系統(tǒng)建模摘要:針對FMS(FlexibleManufacturingSystem.柔性制造系統(tǒng))系統(tǒng)的復雜性,結合UML(UnifiedModelingLanguage,統(tǒng)一建模語言)和Petri網各自的優(yōu)點來對其進行建模。建模過程主要分為以下三個步驟:1)首先通過用UML建立起柔性制造系統(tǒng)的靜態(tài)模型;2)然后用OOPN(Object-OrientedPetriNets,面向對象的Petri網)建立起FMS的動態(tài)模型;3)通過OOPNAiUML的轉換規(guī)則,把OOPN模型轉換為對應的UML模型,從而得到完整的FMS系統(tǒng)UML
2、模型。最后針對課題研究的系統(tǒng)實例,根據該法給出了其完整的系統(tǒng)UML模型。關鍵詞:FMS;UML;OOPNSystemModelingofFMSBasedonUMLandPetriNetAbstract:FlexibleManufacturingSystemiscomplicated.AmethodbyintegratingUMLandPetrinets'advantageisproposedtobuildupthemodelofFMS?Themodelingprocessmainlyincludesthethreefollowingsteps:i)Firs
3、tly,usetheUMLforbuildingupthestaticmodelofFMS.2)Secondly,usetheOOPNforbuildingupthedynamicmodelofFMS.3)obtainthewholeUMLmodelofFMSbytransformingtheOOPNmodeltothecorrespondingUMLmodeldependingonsometransformrules.Attheend,theapproachisillustratedbyitsapplicationtothesubject.Keyword
4、s:UnifiedModelingLanguage;Object-OrientedPetriNets;FlexibleManufacturingSystem引言FMS是一類極其復朵的離散事件動態(tài)系統(tǒng)(DEDSDiscreteEventDynamicSystem),對于這樣一個系統(tǒng)進行設計和實現(xiàn)是相當復雜的,再者由于FMS具有耗資大、風險大、技術密集等特點,因此在FMS投入實施和運行之前,必須通過模型對英構成要素及整體靜態(tài)/動態(tài)特性加以分析,以便對系統(tǒng)進行改善,減少各方面的浪費。這就要求在進行FMS設計的時候要對其可靠性進行分析,分析的關鍵就在于建立起一個相
5、應的可靠的模型。面向對象的建模方法則是建立可靠模型的有效途徑,其中集成建模方法更是近年來研究的熱點,針對系統(tǒng)的特點選擇UML和OOPN集成的方法來対系統(tǒng)進行建模,則是充分利用了兩者的優(yōu)勢。1UML—OOPN集成建模方法1.1統(tǒng)一建模語言UMLUML是一種面向對象的通用建模語言,它的主要作用是幫助用戶對軟件系統(tǒng)進行面向對象的描述和建模,可以描述該軟件開發(fā)過程從需求分析直到實現(xiàn)和測試的全過程。比其他面向對象方法具有更強的建模能力,擅長于并行、分布式系統(tǒng)的建模。UML是一種圖形化的建模語言,定義了5類視圖共9種圖,支持從各種不同角度考慮系統(tǒng)。但是UML只是一種建
6、模語言,而不是一種血向對象的建模方法,它并沒有規(guī)定如何進行系統(tǒng)建模。1.2面向對象的Petri網OOPN最基本的思想就是將目標系統(tǒng)映射為一個個相互協(xié)作的對象,并用Petri網來描述各個對彖的行為以及對彖之間的通信關系,它吸取了面向對象的優(yōu)勢:簡潔的接口,可重用的軟構件和可擴展的構件庫。OOPN存在的問題主要是:首先,它只產生各個對象的集合而沒有總體圖;英次,拓撲結構并沒有清楚地顯示網問的連接關系。1.3UML—OOPN集成由于單獨使用其一都存在某些不足Z處,于是將兩者進行集成,這樣能夠很好地利用兩者的優(yōu)勢:(1)Petri網具有形式化的嚴格性,UML有友善
7、的用戶界面;(2)Petri網可以直接分析驗證系統(tǒng),UML可以有效地描述系統(tǒng);(3)Petri網善于模擬仿真系統(tǒng)的動態(tài)性能,UML模型能夠容易進行編程實現(xiàn)。1.4UML和OOPN的結合方式⑶考慮到FMS系統(tǒng)的復雜性,以及UML模型是一種半形式化模型,不可能僅靠UML來描述系統(tǒng)的一些重要的動態(tài)特性,所以改用面向對象的Petri網來描述FMS系統(tǒng)的動態(tài)特性,然后通過轉換規(guī)則轉化成UML的狀態(tài)圖和序列圖,這樣就和已由UML建立的靜態(tài)模型共同構成了一個完整的UML模型。2Petri網模型向UML模型的轉換2.1單元子網向狀態(tài)圖的轉換(1)單元OOPN模型屮的狀態(tài)位
8、置映射為對應UML模型屮的狀態(tài)。(2)單元OOPN模型屮的資源位置