基于ATL引擎的UML到Simulink模型转换方法研究

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1、第４５卷第２期航空计算技术Ｖｏｌ．４５Ｎｏ．２２０１５年３月ＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＣｏｍｐｕｔｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅＭａｒ．２０１５基于ＡＴＬ引擎的ＵＭＬ到Ｓｉｍｕｌｉｎｋ模型转换方法研究１，２１，２１１，３郭鹏，李亚晖，李明娟，韩伟（１．中航工业西安航空计算技术研究所，陕西西安７１００６８；２．机载弹载计算机航空科技重点实验室，陕西西安７１００６５；３．清华大学计算机科学系，北京１０００８４）摘要：针对ＵＭＬ的半形式化的表达方式缺乏精确的语义，无法验证软件设计过程中正确性的问题，展开ＵＭＬ设计模型到Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真模型转换方法研究。提出了一种ＵＭＬ状态

2、机到Ｓｉｍｕｌｉｎｋ／Ｓｔａｔｅｆｌｏｗ的模型转换方法，建立ＵＭＬ状态机元模型、Ｓｉｍｕｌｉｎｋ／Ｓｔａｔｅｆｌｏｗ元模型以及状态机元模型到Ｓｔａｔｅｆｌｏｗ元模型的映射规则。选取自动飞控软件作为案例，验证该方法的正确性。方法实现ＵＭＬ设计模型和Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真模型的自动转换，提高嵌入式软件开发效率，丰富并且完善模型驱动开发，也为嵌入式软件开发提供了技术支持。关键词：模型驱动开发；模型转换；ＡＴＬ；ＵＭＬ；Ｓｉｍｕｌｉｎｋ中图分类号：ＴＰ３１１．５文献标识码：Ａ文章编号：１６７１-６５４Ｘ（２０１５）０２-０１２９-０６ResearchonModelTran

3、sformationfromUMLtoSimulinkBasedonATLEngine１，２１，２１１，３ＧＵＯＰｅｎｇ，ＬＩＹａ-ｈｕｉ，ＬＩＭｉｎｇ-ｊｕａｎ，ＨＡＮＷｅｉ（１．Xi′anAeronauticsComputingTechniqueResearchInstitute，AVIC，Xi′an７１００６８，China；２．AviationKeyLaboratoryofScienceandTechnologyonAirborneandMissile-borneComputer，AVIC，Xi′an７１００６８，China；３．DepartmentofC

4、omputerScience，TsinghuaUniversity，Beijing１０００８４，China）Abstract：Ｔｈｅｓｅｍｉ-ｆｏｒｍａｌｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆＵＭＬｌａｃｋｓｐｒｅｃｉｓｅｓｅｍａｎｔｉｃｓ，ｍａｋｉｎｇｉｔｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏｂｅｖａｌｉｄａｔｅｄ．Ｔｏｓｏｌｖｅｔｈｉｓｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｄｅｖｅｌｏｐｓｍｏｄｅｌｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｒｅｓｅａｒｃｈｂｅｔｗｅｅｎＵＭＬｄｅｓｉｇｎｍｏｄｅｌａｎｄＳｉｍｕｌｉｎｋｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ，ｐｒｏｐｏｓｅｓａｍｏｄｅｌｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉ

5、ｏｎｍｅｔｈｏｄｆｒｏｍＵＭＬｍａｃｈｉｎｅｔｏＳｉｍｕｌｉｎｋ／Ｓｔａｔｅｆｌｏｗ，ｂｕｉｌｄｓＵＭＬｍａｃｈｉｎｅｍｅｔａ-ｍｏｄｅｌａｎｄＳｉｍｕｌｉｎｋ／Ｓｔａｔｅｆｌｏｗｍｅｔａ-ｍｏｄｅｌ，ｄｅｓｉｇｎａｓｅｔｏｆｍａｐｐｉｎｇｒｕｌｅｂｅｔｗｅｅｎＵＭＬｍａｃｈｉｎｅｍｅｔａ-ｍｏｄｅｌａｎｄＳｉｍｕｌｉｎｋ／Ｓｔａｔｅｆｌｏｗｍｅｔａ-ｍｏｄｅｌ．Ｌａｓｔ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｖａｌｉｄａｔｅｓｔｅｃｈｎｉｑｕｅａｎｄｍｅｔｈｏｄｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓｕｓｉｎｇａｕｔｏｍａｔｉｃｆｌｉｇｈｔｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍａｓａｎｔｉｔｙｐｅ．Ｔｈｅｍｅ

6、ｔｈｏｄａｃｈｉｅｖｅａｕｔｏｍａｔｉｃｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎＵＭＬｄｅｓｉｇｎｍｏｄｅｌａｎｄＳｉｍｕｌｉｎｋｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ，ｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｅｆｆｉ－ｃｉｅｎｃｙｏｆｅｍｂｅｄｄｅｄｓｏｆｔｗａｒｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｅｎｒｉｃｈｉｎｇＭＤＤｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，ａｎｄｐｒｏｖｉｄｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｕｐｐｏｒｔｆｏｒｅｍｂｅｄｄｅｄｓｏｆｔｗａｒｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Keywords：ｍｏｄｅｌｄｒｉｖｅｎｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ；ｍｏｄｅｌｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ＡＴＬ；ＵＭＬ；Ｓｉｍｕｌｉｎｋ

7、引言对于软件开发人员来说，形式化的方法过于复杂，需要美国国家标准化与工艺研究所研究指出，７０％的良好的数学功底。采用动态仿真的方法既能验证故障是在软件寿命的早期引进，而其中８０％的故障直ＵＭＬ设计过程的正确性，又能避免形式化方法的复到综合测试以后才以高昂的修复成本发现。据相关资杂。其中Ｓｉｍｕｌｉｎｋ就是一款功能强大的仿真工具。料显示，如果航空电子架构设计阶段花费１万美元修Ｓｉｍｕｌｉｎｋ是一种被广泛应用的仿真分析工具，它复故障，就相当于为后期发现、修复故障节省了３００万支持在交互式、图形化环境中对动态系统进行仿真和［１］美元。因此需要在软件设计阶段对设计模型进

8、行验分析。为了支持多领域