[发明专利]一种用于从基于块的仿真模型中的被仿真的技术组件以计算机实施的方式生成状态机的方法

说明书

本发明涉及一种用于从基于块的仿真模型(SM)中的被仿真的技术组件(CO)以计算机实施的方式生成状态机的方法，其中，被仿真的技术组件(CO)包括多个变量(SP、TR、CU、VO、HF、TE)，每个变量(SP、TR、CU、VO、HF、TE)都具有可变值的值范围，可变值能够被分配给相应的变量(SP、TR、CU、VO、HF、TE)。该方法包括以下步骤：a)从多个变量(SP、TR、CU、VO、HF、TE)中选择一个或多个变量(SP、TR、VO)；b)为每个选定的变量(SP，TR，VO)生成多个离散状态(S0，S1，V0，V1，T0，T1)；c)为每个选定的变量(SP，VO，TR)生成自动机(A1，A2，A3)；d)从所有选定的变量(SP，TR，VO)的自动机(A1，A2，A3)中生成第一产品自动机(PA)；e)基于应用于仿真模型(SM)的预限定规则(RU)，从第一产品自动机(PA)中移除多余的向量转换(VT')，其中，不包含被移除的多余的向量转换(VT')的第一产品自动机(PA)是第二产品自动机(PA')，该第二产品自动机是生成的状态机。

技术领域

本发明涉及一种用于从基于块的仿真模型中的被仿真的技术组件以计算机实施的方式生成状态机的方法和装置。此外，本发明涉及相应的计算机程序产品和相应的计算机程序。

背景技术

从现有技术中已知基于块的仿真模型。这些模型能够对由仿真模型建模的相应技术组件进行仿真。由仿真模型仿真的技术组件由仿真模型内的块描述，其中，块能够耦合到涉及其他被仿真的技术组件的其他块。在下下文中，术语技术组件将被广义地解释，并且能够涉及能够有子组件的任意大小的组件。例如，技术组件能够是包括多个子组件的技术系统。

技术组件的行为也能够基于自动机来描述，自动机也被称为状态机。技术组件的自动机表示技术组件的状态以及这些状态之间的转换。通过自动机对技术组件的描述能够应用特定的分析方法。特别地，能够正式验证由自动机描述的技术组件的行为。这对于基于自动机描述的技术组件的功能来验证动作序列特别有用。

到目前为止，还没有任何机制能够使用计算机将由仿真模型描述的被仿真的技术组件转换成自动机。

因此，本发明的目的是提供一种计算机实施的方法，用于从基于块的仿真模型中的被仿真的技术组件生成状态机(即，自动机)。

该目的由独立专利权利要求实现。本发明的优选实施例在从属权利要求中限定。

发明内容

本发明的方法实现了从基于块的仿真模型中的被仿真的技术组件以计算机实施的方式生成状态机，其中，被仿真的技术组件是仿真模型中的块并且该技术组件包括多个变量。每个变量具有变量值的值范围，当基于仿真模型运行技术组件的仿真时，能够将变量值分配给相应的变量。优选地，变量指具有连续变化范围的连续变量。然而，一个或多个变量也能够指假设离散值的变量。被仿真的技术组件能够指任何技术组件，例如工业自动化系统中的组件和/或电动机。

在本发明的方法中，执行以下步骤a)至e)。在步骤a)中，从多个变量中选择一个或多个变量。这能够自动地或半自动地执行，如后续描述的那样。

在步骤b)中，为每个选定的变量生成多个离散状态，每个状态包括来自相应选定的变量的值范围的值的子集。在选定的变量具有连续的值范围的情况下，在相应的值范围内限定与相应的离散状态相关联的区域。以同样的方式，在变量具有离散值的情况下，一个或多个离散变量值能够与离散状态相关联。为了生成描述状态变化的自动机，需要根据步骤b)进行离散化，如下文所述。

在步骤c)中，为每个选定的变量生成自动机，相应自动机由在步骤b)中生成的相应选定的变量的状态和从相应变量的一个状态到另一个状态的一个或多个转换来表示。相应的转换由标签所引用，并且该转换与触发条件相关联，该触发条件限定了导致相应转换的相应选定的变量的变化。换句话说，触发条件限定了当相应选定的变量的值改变时，触发相应的转换，使得该改变对应于由相应的转换所表示的状态之间的改变。