变体系统设计

MATLAB 和 Simulink 在变体系统设计中的应用

使用基于模型的设计设计、部署和管理系统变体

使用 MATLAB 和 Simulink,您可以在基于模型的设计和基于模型的系统工程中设计、部署和管理变体,并实现重用。

借助 MATLAB 和 Simulink,您能够:

  • 在从设计到部署的整个开发生命周期中对变体建模
  • 在模型中引入结构、参数和维度变化
  • 以交互方式和编程方式选择模型变体
  • 在仿真和代码生成工作流的不同阶段控制变体激活
  • 可视化、定义、分析和简化变体配置与约束
  • 使用单一模型层次结构评估多个产品变体

创建具有变体的系统

变体拓扑

为系统的任何方面添加变体。在所有领域实现变体设计,包括控制逻辑、状态机、物理系统和 AUTOSAR 架构等。

使用 Variant Subsystem 按层次结构包含一个模型或子系统的多个实现。使用内联变体在同一层级可视化变体选择项的所有可能实现。在整个模型中自动传播变体条件,以确保正确性并减少计算负载。

使用变体参数对不同参数值建模,以满足共享相同结构的系统的不同要求。

用于物理建模的变体

使用变体在不同设计之间切换,例如混合动力或纯电动动力总成系统。通过选择更高或更低保真度的变体,使模型保真度适合您的工程任务。此外,使用 Variant Connector 模块激活或反激活物理系统中的组件。

系统架构的变体

使用变体组件在同一个系统架构模型中创建多个结构或行为设计方案。在整体系统设计背景下评估不同实现。

管理设计变体

配置设计变体

使用变体管理器定义、控制和可视化变体配置。创建自定义预定义变体配置,或基于设计变体自动生成这些配置。激活并在配置之间切换,以管理多个设计备选方案。定义变体约束以防止无效的变体组合。使用变体配置数据对象存储、分发和重用变体配置与变体约束。

分析变体配置

以表格形式比较多个变体配置,以便可视化变体配置之间的差异和覆盖情况。直接在 Simulink 画布中跟踪变体条件,以可视化用于变体选择的逻辑。

验证变体配置,以在设计早期识别问题,而无需仿真或更新。

分析变体配置,以查找始终处于活动状态或从不处于活动状态的变体。这有助于您定位和诊断配置中的潜在故障或不一致。

仿真和测试设计变体

涉及变体的仿真和测试工作流

使用不同变体配置运行仿真,以实现全面测试和覆盖。

为您的变体模型和代码在不同执行环境中编写测试用例、运行测试、查看结果并创建报告。此外,通过创建测试用例迭代,为不同变体配置运行相同测试用例。将测试结果追溯到每个测试用例或迭代所使用的变体配置。

简化变体配置。

简化变体模型

自动生成仅包含选定变体配置的模型。这可以是单个变体配置,称为 100% 模型;也可以是变体配置的子集,称为 120% 模型。源模型是包含所有变体的顶层 150% 模型。您可以通过选择变体配置或指定变体控制项值来执行此过程。

要分发和共享模型,请使用变体简化器。这会通过删除未使用的变体以及依赖工件(如文件、变量等)来保护知识产权。使用 Simulink Report Generator 生成详细的独立报告,以分析原始模型和简化模型之间的差异,并处理因依赖关系断裂而产生的警告。

生成带变体的可部署代码

变体选择项的代码生成

为带变体的模型生成代码,并选择在生成代码中是包含所有变体选择项还是仅包含活动变体。

在生成代码或最终可执行文件中激活必需的变体选择项,而无需重新生成或重新编译代码。您可以创建包含变体子系统的实时应用程序,并在连接到物理系统的硬件上运行该应用程序。

AUTOSAR 变体的建模和实现

利用 Simulink 的变体功能来实现多条车辆产品线软件中使用的可扩展 AUTOSAR 架构。

借助变体点对 AUTOSAR 软件组件建模,以基于预定义的控制条件支持 AUTOSAR 接口或实现。

生成包含变体处理条件逻辑且符合 AUTOSAR 标准的代码。使用系统常量和变体参数在编译时或运行时定义行为。导入和导出具有 AUTOSAR 变体的 ARXML 文件,以将 Simulink 集成到完整的 AUTOSAR 工作流中。

产品

了解用于变体系统设计的产品。