6、系统建模与状态机技术解析

系统建模与状态机技术解析

1. UML与实时应用

UML 最初并非为实时应用而设计，但 UML 2.0 引入了时序图作为特殊的图类型。这种图与 TDDs 类似，能够引用物理时间。此外，某些 UML “配置文件” 允许额外的注释来引用时间。

2. 微分方程与 Modelica

微分方程可以用数学语言来表达，而设计工具的输入通常需要这种语言的特定变体。这里以 Modelica 为例，它是一种用于建模网络物理系统的语言，具有图形和文本两种形式。

• 图形形式建模 ：可以将系统描述为一组相互连接的模块，每个模块由方程描述，模块之间的连接表示数学意义上的公共变量。这些模块信息和连接信息可以转换为一组全局方程，这个过程称为层次扁平化。方程和连接具有双向意义，这与编程语言不同。

• 示例：弹跳球模型

model StickyBall
    type Height = Real(unit = "m");
    type Velocity = Real(unit = "m/s");
    parameter Real s = 0.8 "Restitution";
    parameter Height h0 = 1.0 "Initial height";
    constant Velocity eps = 1e-3 "small velocity";
    Boolean stuck;
    Height h;