Modelica集成AADL：架构分析与设计语言的转换机制

"这篇研究论文探讨了一种将架构分析和设计语言转换成Modelica的机制，旨在解决在建模和表示复杂系统时所面临的挑战，尤其是针对网络安全与物理系统（Cyber-Physical Systems, CPS）。" 文章的核心在于，当前CPS的研究中，精确建模与表示是一个关键难题。难点在于如何构建一个能够同时体现系统网络和物理属性的集成模型。作者提出将Modelica与Architecture Analysis and Design Language (AADL)相结合是一种有效的解决方案，因为AADL提供了全面的图表和构造，用于建模系统工程问题的各种方面，如需求、架构、组件和行为。 Modelica语言则作为标准，特别适用于通过混合离散事件和微分代数方程系统来建模CPS的连续动态。这种集成机制融合了AADL的描述能力与Modelica的分析和计算能力，为建模过程带来新的可能性。 具体来说，转换机制可能包括以下几个步骤： 1. **AADL模型解析**：首先，需要对AADL模型进行解析，提取出系统的需求、架构、组件和行为等信息。 2. **模型映射**：然后，将AADL模型中的各种元素映射到相应的Modelica概念，例如，将AADL的组件映射到Modelica的类，将行为映射到Modelica的动态模型。 3. **转换规则制定**：建立从AADL语法到Modelica语法的转换规则，确保模型的正确性和完整性。 4. **连续动态建模**：利用Modelica的强大功能，将物理系统的连续动态转换为数学模型，如微分方程或代数方程。 5. **验证与仿真**：转换后的Modelica模型可以进行仿真和验证，确保其符合原始AADL模型的预期行为。 通过这种方式，该机制有助于提升CPS建模的效率和准确性，使得复杂系统的分析和设计更为便捷。同时，这种转换方法也为跨领域协作和工具链集成提供了基础，进一步推动了系统工程领域的研究和发展。