基于IDEF的复杂机电系统状态解析.pdf

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1、第9期机械设计与制造2015阜9月MachineryDesign&Manufacture49基于IDEF的复杂机电系统状态解析杨培林，徐凯，薛冲冲，侯瑞双(西安交通大学机械工程学院，陕西西安710049)摘要：利用功能-行为一状态建模思想，提出了基于IDEF的复杂机电系统状态解析方法。首先利用IDEF0建立复杂机电系统功能结构的形式化表达，然后基于功能一行为映射关系并根据行为之间的时序、逻辑关系利用IDEF3建立复杂机电系统行为过程的形式化表达，最后将系统行为过程形式化表达模型中的行为单元的行为映射为状态，形成复杂机电

2、系统的状态变迁网络。基于状态变迁网络，可以获得复杂机电系统行为过程中的状变迁序列，进而实现复杂机电系统的状态解析。关键词：复杂机电系统：IDEF；形式化表达；状态解析中圈分类号：TH16；TH122文献标识码：A文章编号：1001—3997(2015)09—0049—03StateAnalysisofComplexElectricalMechanicalSystemBasedonIDEFYANGPei-lin，XUKai，XUEChong-chong，HOURui-shuang(Xi’ailJiaotongUniver

3、sitySchoolofMechanicalEngineering，ShannxiXi’an710049，China)Act：点吣edOn,thefunction-behavior-statemodelingconcept，anIDEF-basedapproachforthestateanalysisofcomplexelectricalmechanicalsystemisproposed．First，formalrepresentationforthefunctionstructureofthecomplexelec

4、tricalmechanicalsystemispresentedusingIDEF0．Second，basedonthefunction-behaviormappingandthetemporalandlo#crelationshipsby，船awofIDEF3．formalrepresentationofbehaviorprocessofthecomplexelectricalmechanicals~temisconstructed．Finery，statetransitionnetworkofcomplexele

5、ctricalmechanicals~temisgeneratedbymappingthebehaviorsofthebehaviorunitstostatesintheformalrepresentationmodelofthebehaviorprocess．Fromthestatetransitionnetwork，$ttf~transitionsequencesinthebehaviorprocessofcomplexelectricdmechanicals~temateobtainedandthestatean

6、alysisisrealized．KeyWords：ComplexElectricalMechanicalSystem；IDEF；FormalRepresentation；StateAnalysis1引言2复杂机电系统功能结构的形式化表达利用状态及其变迁并结合随机过程理论对系统进行可靠性根据FBS的观点，系统功能的实现过程表现为系统状态的建模及评价已成为分析研究复杂机电系统可靠性的一种重要方有序变化。为了解析系统的状态，利用IDEFO形式化描述复杂机i去I卜q，如基于马尔科夫过程的状态空间法、基于Petri网的可靠性电

7、系统的功能活动及其联系和实现机制，建立复杂机电系统功能分析方法。要利用上述方法，就必须首先根据系统的功能、结构，结构的形式化表达。获取复杂机电系统的各种状态形成状态空间，但过去的研究主要利用IDEFO表达复杂机电系统功能结构时，根据机电系统集中在可靠性建模及评价方法上，而对如何获取建模所需的“状特征对IDEFO基本组件做如下定义：以功能操作对象(物料流、态”一直缺乏关注。能量流、信息流)作为输人和输出；以功能载体为机制(表示功能在概念设计领域，功能一行为—状态FBS(Function—Behavior-是如何实现的)；

8、以功能使能条件为控制(达功能体的正常触发)，State)模型得到了广泛采用17-01，其基本思想是将产品功能映射为如图1所示。在此基础上，结合复杂机电系统的功能层次结构(总行为，而行为则进一步映射为一系列状态的有序变化。基于这一功能—子功能—元功能)，采用自顶向下、逐层分解的方法建立复思想，利用IDEF(IntegrationDE