系统工程

R2026b

设计、分析和测试系统架构与软件架构

对于系统工程，使用 System Composer™ 对表示和仿真您的系统的架构和组件行为进行建模。System Composer 中的工作流涉及将利益相关方的需求捕获到系统级需求中，然后使用它们来驱动您的架构设计。使用 System Composer，您可以：

用组件、端口和连接器组成架构模型。
扩展建模语言以获取元数据，并使用构造型构建架构元素的风格。
定义端口上的数据、物理或客户端-服务器接口，并使用连接器来描述组件交互。
捕获组件接口定义，包括端口接口和特定于实例的参数。
使用架构数据生成具有基于查询的过滤器的架构视图。
使用序列图将组件之间的交互描述为一系列消息交换。
使用分配在功能、逻辑和物理架构之间建立直接关系。
使用活动图将系统分解为其功能行为并仿真活动以可视化和验证系统中的数据流。
执行分析和权衡研究，以优化您的架构设计。
使用 Simulink^®、Stateflow^® 和 Simscape™ 来描述架构模型中的组件行为。仿真架构模型来验证设计过程不同阶段的系统设计。

Simulink Variant Manager™ 提供了工具来在 Simulink 模型和 System Composer 架构中配置、管理和分析各种设计变体。您可以定义表示特定设计选择组合的变体配置，并应用系统级约束来避免无效的变体组合。您还可以使用变体分析器来比较配置并检测覆盖率缺口，使用变体简化器来生成独立模型，以便进行部署或与外部团队共享。Simulink Variant Manager 可与 System Composer 变体组件集成，以在架构层级管理变异性；与 Simulink Test™ 集成，以对变体组合进行系统化验证；以及与 Simulink Coverage™ 集成，以测量各种配置的测试覆盖率。

通过添加 Requirements Toolbox™，您可以定义功能和设计需求，并将它们链接到 System Composer 组件和端口。将 Requirements Toolbox 与 Simulink Test 结合使用，通过创建测试用例的链接来自动验证需求。

评估系统的安全性和可靠性是系统工程的核心内容，其中需要分析设计如何应对组件故障，在开发早期识别潜在风险，并评估系统架构是否满足安全要求。通过添加 Simulink Fault Analyzer™，您可以在您的架构上执行这些操作。在 System Composer 模型中向信号注入故障，并模拟其影响，以评估您的架构对故障的响应情况。使用安全分析管理器进行安全关键型开发流程中通常涉及的系统性安全评估，包括表格分析（如失效模式与影响分析 (FMEA) 和功能危险性评估 (FHA) 以及基于树的分析（如故障树分析 (FTA)）。为了保持从危险源到设计再到验证的全过程可追溯性，请使用 Requirements Toolbox 将故障和安全分析成果与需求、测试及架构元素建立关联。

您可以使用所有这些工具，在程序的整个生命周期中为架构级别的设计模型创建、管理和验证需求。

适用产品: 系统工程

System Composer

设计、分析和仿真系统及软件架构

Requirements Toolbox

编写、链接和验证设计和测试的需求

Simulink Variant Manager

Configure, manage, and analyze variants

Simulink Fault Analyzer

Model faults and analyze effects

主题

基于模型的系统工程

选择系统设计的架构模板 (System Composer)
根据域特定扩展选择架构模板。
使用架构模型构建和分析系统 (System Composer)
定义架构、添加元数据、执行分析、查看组件依赖项并实现行为。
使用活动图描述系统行为 (System Composer)
在 System Composer 中了解活动图并与之交互。
使用序列图描述系统行为 (System Composer)
通过与 System Composer 中的序列图交互来描述模型行为。

系统架构建模

可视化构建架构 (System Composer)
使用内置的模型元素类型（如组件、端口和连接）创建架构模型。
分解和重用组件 (System Composer)
配置组件以在模型之间重用。
定义组件之间的端口接口 (System Composer)
了解定义组件之间连接的端口接口。
使用配置文件扩展 System Composer 语言元素 (System Composer)
通过在配置文件中定义构造型来扩展架构，以便将其应用于具有属性值的模型元素。

需求和测试

在 MATLAB 或 Simulink 中编写需求 (Requirements Toolbox)
使用 MATLAB^® 或 Simulink 创建需求并定义需求层次结构。
从设计到验证分配和追踪需求 (System Composer)
链接、追踪、管理、验证和确认需求。
创建和存储链接 (Requirements Toolbox)
通过创建链接来追踪设计和测试项的需求。
验证机器冷却系统架构的需求 (System Composer)
使用机器冷却示例验证需求。
分析 Requirements Table 模块以识别需求规格说明问题 (Requirements Toolbox)
使用 Simulink Design Verifier™ 来验证 Requirements Table 模块。 (自 R2022a 起)
审查需求验证状态 (Requirements Toolbox)
使用需求验证状态来检查与您的需求相关的测试和分析结果。

变体管理

Simulink Variant Manager Basics (Simulink Variant Manager)
Manage variants in Simulink models.
Variant Configurations (Simulink Variant Manager)
Use variant configurations to represent combination of variant choices across model hierarchy.
Create and Activate Variant Configurations (Simulink Variant Manager)
Create and activate variant configurations for a model.
Reduce Variant Models Using Variant Reducer (Simulink Variant Manager)
Generate reduced models that contain a subset of the available variant configurations.
Run Tests for Variant Models Using Variant Configurations (Simulink Variant Manager)
This example shows how to run tests for a variant model using variant configurations.

组件行为

使用 Simulink 实现组件行为 (System Composer)
将组件与 Simulink 中的行为模型关联起来。
使用 Simscape 实现组件行为 (System Composer)
在 Simscape 中将组件与物理行为关联起来。
使用 Stateflow 图实现组件行为 (System Composer)
在 Stateflow 中将组件与状态机行为关联起来。

分析、权衡研究与视图

分析架构 (System Composer)
对 System Composer 架构进行静态分析，以评估系统的特性。静态分析分析系统结构，针对某些特性对架构进行定量评估。静态分析使用分析函数以及系统模型中捕获的属性和参数的参数值。使用分析计算系统的总体可靠性、质量卷积、性能或热特性，或执行大小、重量和功率 (SWaP) 分析以提高效率。
分析函数构造 (System Composer)
执行汇总、基于类别、基于分配、剩余使用寿命和变体分析。
使用具有属性的机器人系统进行简单的汇总分析 (System Composer)
使用 System Composer 分析工具对机器人进行简单的汇总分析。
使用架构视图库创建自定义视图 (System Composer)
使用架构视图库工具创建和修改视图。

故障建模与安全性分析

Define and Model Faults (Simulink Fault Analyzer)
Add faults to a Simulink model, configure their properties, and observe their impact on model behavior through simulation.
Specify Fault Properties (Simulink Fault Analyzer)
Specify fault names, behaviors, trigger types, and other properties when creating faults or by using the Property Inspector.
Add and Simulate Faults in System Composer Models (Simulink Fault Analyzer)
Add faults to System Composer components and simulate faults on component interactions.
Create Spreadsheets in the Safety Analysis Manager (Simulink Fault Analyzer)
Create a spreadsheet in the Safety Analysis Manager.
Write Callbacks to Analyze Safety Analysis Manager Spreadsheets (Simulink Fault Analyzer)
Use MATLAB to define code that executes automatically or manually to analyze spreadsheets in the Safety Analysis Manager.
Create Fault Trees in the Safety Analysis Manager (Simulink Fault Analyzer)
Create a fault tree in the Safety Analysis Manager. (自 R2026b 起)
Write Callbacks to Analyze Safety Analysis Manager Fault Tree Documents (Simulink Fault Analyzer)
Use MATLAB to define code that executes automatically or manually to analyze fault tree documents in the Safety Analysis Manager. (自 R2026b 起)