アーキテクチャ モデルを使用したシステムの構成と解析

"システム" とは、いずれの単一の要素でも単独では達成できない目標を連携して達成する要素のコンポジションを指します。システムの構成要素には、機械部品、電気回路、コンピューター ハードウェア、ソフトウェアを含めることができます。"システム仕様" は、システムの要素、要素の特性とプロパティ、要素間の相互作用、およびシステム全体とその環境との目的の相互作用 (インターフェイス) を記述したものです。

System Composer™ では、アーキテクチャ モデルについて、基になる動作の記述を含む構造化要素と設計の機能の組み合わせとしてシステムを記述できます。これらのモデルには、モデルと一貫したブロック線図を生成する複数の視点を含めることができます。

System Composer を使用してモバイル ロボット アームを設計する基本的なシステムズ エンジニアリング ワークフローを実行するには、次の手順に従います。

System Composer で有効になるモデルベース システムズ エンジニアリング (MBSE) ワークフローは、利害関係者のニーズから始まります。要件とユース ケースを特定したら、アーキテクチャを反復的に設計し、動作モデルを使用して設計の機能を実装します。解析やトレード スタディを使用してアーキテクチャ設計を最適化したり、アーキテクチャ ビューを使用してシステムの側面をやり取りしたりすることもできます。次の図は MBSE ワークフローを示したものです。

Summary of the System Composer workflow.

System Composer でシステムズ エンジニアリング ワークフローを実装できます。

  1. アーキテクチャ モデルを作成し、システム要件を定義します。

    • コンポーネント、ポート、コネクタを使用して、システムの機能、論理、または物理的な分解要素を表すシステム構造の階層モデルを作成する。

    • MATLAB® テーブルからモデルをインポートし、System Composer での変更と共にエクスポートする。

    • パラメーター エディターを使用して、コンポーネントまたはアーキテクチャでモデル引数として指定されたインスタンス固有のパラメーターを編集および確認する。

    • インターフェイス エディターを使用して、構造的なアーキテクチャ要素間のデータ インターフェイスを作成および管理する。

    • 割り当てエディターを使用して、ソフトウェア コンポーネントとハードウェア コンポーネントの間の関係や展開の手法を示すモデル間の割り当てを管理する。

    • Requirements Toolbox™ を使用して、要件エディター (Requirements Toolbox)で要件を調整および詳細化する。アーキテクチャ モデル要素に要件をリンクする。

  2. メタデータを定義し、ビューを生成し、システムの動作を記述し、アーキテクチャを解析します。

  3. コンポーネントの動作を実装し、シミュレーションベースのワークフローを使用して要件を検証します。

    • Simulink® のブロック線図、Stateflow® のステート マシン、および Simscape™ の物理インターフェイスを使用するコンポーネントの動作をサブシステムの動作を使用して指定する。

    • ソフトウェア アーキテクチャ モデルを設計し、関数エディターでコンポーネントからの関数の実行順序を定義し、アーキテクチャ レベルで設計をシミュレートし、コードを生成する。

    • Simulink Test™ で Simulink テスト マネージャー (Simulink Test)を使用して要件の検証と妥当性確認を行う。

    • Simulink Report Generator™ を使用してレポートを生成する。詳細については、Generate System Architecture Reportsを参照してください。

ヒント

System Composer の概念をシステムズ エンジニアリング設計に適用する方法の詳細については、System Composer Conceptsを参照してください。