设计系统

在这部分教程中，我们将探讨在需求与系统门户网站中设计系统的典型用例。这一过程包括创建数字模型和系统分解、计算性能参数、进行权衡研究和做出设计决策。

配置 Valitypes

值类型可确保您创建的每个新块都包含某种类型的值，并带有默认公式和单位（如质量、功耗等）。我们需要确保存在正确的值类型。

1. 单击左下方的 图标，然后从出现的菜单中选择 Settings。在打开的页面中，选择 Valitypes条目，查看所有现有的 valitypes。

   

2. 确保 valitypes Mass和 PowerConsumption存在。如果不存在，请单击页面右下方的 按钮，添加具有这些名称的 valitypes。

3. valitype 的单位 PowerConsumption如果单位是千瓦，双击单元格并编辑 kW为 W.此外，在本教程中，我们将使用以克为单位的块的质量属性；您可以选择保留以千克或克为单位。

4. 启用 add by default属性 Mass和 PowerConsumption.双击其中一个 valitype 的单元格，然后从出现的菜单中选择 True，然后对另一个变量做同样的操作。在本教程的后续章节中，您创建的每个新图块都将自动添加这些变量。

   请注意，该属性是用户设置，也就是说，这不会影响其他用户将哪些虚拟类型选中为默认值。

   

在项目中添加系统

让我们开始构建您的风扇！每个产品都可以分解成子系统，就像一棵树。分层系统树是 Requirements & Systems Portal 的核心功能之一。

在系统设计模块中，您可以创建并访问系统树，其中包括所有系统和子系统，包括技术参数（valis）。

1. 点击左侧模块导航栏中的 图标，进入系统设计模块。

2. 要创建新块，请单击右上角的 按钮。在 Fan字段中输入 Name字段中输入 Create new block窗口，然后单击 。

   

3. 现在是将系统分解为子系统或部件的时候了。右键单击左侧导航窗格中的新 Fan块，然后选择 Add Block命令。为新程序块命名 Propeller然后展开 Fan区块，即可在导航树中看到新的子区块。

   

4. 同样，为 Fan块创建以下子块： Motor, Speed_Controller和 Structure.

   在 Create new block窗口中，您可以单击 按钮选项，在不离开窗口的情况下创建多个区块。

   

   您可以在树状结构中拖放图块，更改它们的层次结构。

更改技术参数（Valis）

在 Requirements & Systems Portal 中 Valis是包含工程数值的技术参数。参数具有公式、值、历史记录等属性。因此，让我们继续为您的 Valis 添加数值！

1. 在导航窗格中选择 Fan块。在导航窗格中选择程序块。 Properties视图，可以看到该区块已经包含两个值、 Mass和 PowerConsumption(因为这些值已在 valitype 设置中配置为默认添加）。

   

   如果想查看更多信息和值的属性，可以点击值的名称。这将打开值的详细信息页面，您还可以在此编辑其公式。在本教程中，我们将只更改列表视图中的值。

2. 现在，更改 Mass和 PowerConsumption值。 Fan块中的 和 值。为此，请选择一个子块，双击相应单元格的 Value列中的相应单元格。输入以下值：

   • Motor: Mass= 110g, PowerConsumption= 1W

   • Propeller: Mass= 30g, PowerConsumption= 0W(确保输入 0W而不是 soc())

   • Speed_Controller: Mass= 15g, PowerConsumption= 0.1W

   • Structure: Mass= 80g, PowerConsumption= 0W(确保输入 0W而不是 soc())

   • 输入 Value属性时，必须包括数值及其单位，例如 110g.

   • 在 Display Unit栏中，可以指定数值的单位。因此，最初输入数值为 110g并将 Display Unit为 kg，计算引擎将转换并显示为 0.11kg.

   • 计算时，计算引擎会使用 Value字段中提供的单位。如果要求以不同格式显示单位，如磅（lbs），计算引擎会相应转换显示单位。进一步了解计算引擎使用的单位列表。

   • 确保始终使用点 (.) 作为数值的小数分隔符。

   向 Motor子块中添加值的示例如下。

   

3. 导航到 Fan块，注意其总 Mass已自动计算为 235 克（或 0.235 千克），其总值 PowerConsumption已计算为 1.1 W。

   

添加新值

在前面的步骤中，我们已经展示了如何添加阀值。不过，瓦利（属性）并不仅限于质量和功耗。可以为图块添加不同的属性。在 "需求与系统门户 "中，您可以创建一个新的 Vali，它可以是一个带或不带单位的数字。也可以是矩阵、文本值（如材料）、日期值（如购买日期）和数据集（两个维度）。您可以在公式中使用 $符号访问公式中的值。

在下面的步骤中，我们将添加螺旋桨效率和输出功率。

1. 导航至 Propeller块。

2. 单击右上方的 按钮打开 Create Property窗口。在该窗口中，确保 Vali选项卡并输入 Efficiency到 Name字段和 0.85字段。 Formula and unit字段。将 Display Unit字段为空，然后单击 。

   

3. 同样，添加另一个名称为 power_delivered并添加公式为 $Motor.PowerConsumption*$Propeller.efficiency.键入 $符号 Formula and unit字段时，会出现一个下拉菜单，您可以从中选择所需的符号。 将 Display Unit字段留空（将根据计算结果自动分配正确的单位 W），然后单击 。

   

   您也可以在公式或分析中访问不同项目的值，方法是键入 $并从下拉菜单中选择 show other projects下拉菜单。

   该 Propeller块的值应该如下所示。

   

4. 点击 power_delivered打开一个包含更多信息和属性的详细页面。在这里，您可以看到公式、属性、信息、连接副本、操作，还可以访问历史记录、敏感性分析和连接图等其他功能。

   

详细设计和重复使用模块

有了基本设计后，就可以创建更详细的产品模型。如果有图块需要复制，可以使用 "连接副本 "功能。这样可以确保它们保持同步--如果你对一个连接的图块进行了修改，所有其他图块也会自动更新。

在我们的示例中，我们有三个转子叶片，它们都是一样的。

1. 右键单击 Propeller导航窗格中的 Add Block命令。为新块命名 Blade1.

2. 右键单击新 Blade1并选择 Copy & connect.新连接的图块 Blade2出现在同一层。

3. 同样，创建一个连接块 Blade3.

   

4. 导航到三个图块中的任意一个，并将其 Mass值改为 10g和 PowerConsumption值改为 0W.您可以验证所有连接的刀片区块现在都具有相同的 Mass和 PowerConsumption.

所有公式为 soc()(子项之和）的所有分值都有相关的预算表和图表，可在分值信息中查看。

1. 导航到 Fan块，点击 Mass阀值名称，打开其详细信息。

2. 点击 Budget控件，查看风扇总质量的明细。点击区块名称左侧的箭头，可以展开结构。

   

3. 点击 Breakdown Chart控件，查看风扇总质量明细。饼图显示的是下一级子系统的质量明细。

   

使用边距

在早期开发阶段，您通常无法确定任何属性的确切值。这就是为什么在数值中添加边际值会有帮助。Requirements & Systems Portal 会在所有计算中传播这种不确定性（线性不确定性传播）。

例如，您可能不知道质量的最终值。在大多数情况下，您最终得到的质量会高于预期。在这种情况下，您可以在计算值中添加安全裕量。使用该安全系数，Requirements & Systems Portal 会自动计算出最坏情况下的估价。让我们来计算螺旋桨的质量。

1. 导航到 Propeller模块，并启用 Margin +和 Margin -列的可见性。 Columns控件启用表格中的 和 列的可见性。

   

2. 在 Margin +栏中输入 Mass输入 10(表示 10% 的保证金+）。

   

3. 单击 Mass打开其详细视图。该 Worst Case值将显示为 33g | 30g由于 10% 的保证金+。

   

4. 根据在 Propeller块上定义的余量，需求与系统门户网站会自动更新上一级的余量和最坏情况。导航到 Fan块，并打开其详细视图。 Mass的详细视图。可以看到，风扇质量的总裕量为 +1.28%和最坏情况下的 238g | 235g.

   

为您的定制需求添加标签

标签是一种多用途工具，可满足您的特定团队需求。您可以用它们来标记 Valis 和区块。用它们来表示

• 值的可靠性（例如、 assumption/calculated/measured).

• 团队成员的行动（如 review: Tom/approval: Christine).

• 任何其他标记或分组。

1. 导航到 Motor区块。

2. 双击 Tags列中的 Mass的单元格，键入 measurement然后按 Enter添加标签。

   

将块链接到需求

现在你有了基本的系统结构，让我们在 Fan系统和我们的 Fan_Specs规范之间建立联系。这样就在系统设计和需求之间建立了直接联系。

1. 点击左侧模块导航栏中的 图标，进入需求模块，打开规范。 Fan_Specs规范。

2. 选中 Identifier栏标题左侧的方框，以选择规范中的所有要求。

3. 双击 Applicable Block列的单元格内双击，从下拉菜单中选择 Fan并确认批量更新。

   ❯ ❮ JavascriptID：RSP_FanTutorial_Requirements_AddApplicableBlock

有关 "适用模块 "功能的更多信息，请参阅 "适用模块"页面。

创建预算表和饼图

现在我们已经有了系统的初步设计分解，我们希望在之前创建的分析文档 (Project_Summary）中查看大规模预算。让我们在文档中添加新块。

1. 点击模块导航栏中的 图标导航到分析模块，然后选择 Project_Summary.

2. 点击 Click to add new block控件。

3. 在 Add Block打开的窗口中，展开 Table条目，然后选择 Budget.

   

4. 文档中将添加一个新块。单击 Add data to this table控件打开 Table Block窗口，在该窗口中您可以选择要查看明细的值。在 vali字段中，选择 Fan.Mass.

   

5. 单击窗口中的 。 Table Block窗口。文件中将添加一个新表格。在该表中，您可以查看 Valifan 的质量预算，包括完整的细目、余量和最坏情况。

   

6. 您还可以使用图表创建质量分解的图形表示。单击 Click to add new block控件。

7. 在 Add Block窗口中，展开 Charts条目，然后选择 Budget.

   

8. 文件中将添加一个新块。单击 Add data to this table控件打开 Table Block窗口。在 vali字段中，选择 Fan.Mass然后单击 。新图表将添加到文档中。

   

定义模式

有些值不是一成不变的，而是取决于正在构建的产品的状态。这就是模式的作用：它们跟踪不同的配置及其与产品的关系。

在本教程的这一部分，我们将定义风扇的模式：不同的速度、功率模式和开/关状态。

添加模式

电机可以以三种不同的速度运行，这些速度可以用模式来模拟。

1. 在需求模块 () 中打开 Motor模块。

2. 导航至 Modelists选项卡。建模器用于建模与模式相关的属性，如功耗、转速、推力等。

   

3. 单击右上方的 按钮。在打开的 Create Modelist打开的窗口中，在 speed_settings和 New Modelist name和 3字段。 # (Number of modes)字段。

   

4. 点击窗口中的 按钮后 Create Modelist窗口中的按钮后，将创建一个新的建模者。单击新建模者名称左侧的箭头展开。

   

5. 更改模式名称 a, b和 c改为 ZERO, LOW和 HIGH分别为

   

6. 点击页面顶部的 Properties页面顶部的控制按钮，返回区块的 valis。

7. 单击右上方的 按钮打开 Create Property窗口。在该窗口中

   1. 选择 Matrix选项卡。

   2. 输入 rotational_speeds字段。 Name字段。

   3. 从 speed_settings从 Mode reference字段下拉菜单中选择。

   4. 输入 rpm字段。 Display Unit字段。

   由于您添加的是模式引用，行数和列数将自动从建模程序中获取并存档。因此，您不必在窗口中定义行和列。 Create Property窗口中定义行和列。

   

8. 单击窗口中的 按钮 Create Property按钮，然后单击新属性名称左侧的箭头展开它。更改值（目前为 0）如下：

   • ZERO= 0rpm

   • LOW= 2000rpm

   • HIGH= 5000rpm

   

9. 为 Speed_Controller块创建一个名为 power_modes并有两种模式。将模式名称从默认的 a和 b改为 ON和 OFF分别改为

   

10. 为 Fan块创建一个模型，命名为 state和三种模式。将模式名称从默认的 a, b和 c改为 OFF, MIN和 MAX分别为

    

让 Valis 取决于模式

现在，系统的模式已经定义，您可以让 Valis 依赖于这些模式。一个值可能并不总是相同的，而是取决于某个模式的值。

1. 导航至 Fan块的属性，点击 PowerConsumption阀值名称，打开其详细视图。

2. 单击 按钮打开 Select Modelist窗口。从下拉菜单中选择状态，然后单击 按钮。

   

3. 同样，将 PowerConsumption值取决于 Motor块的值取决于 speed_settings模式和 PowerConsumption值取决于 Speed_Controller块的值取决于 power_modes模式。

4. 更改 Motor模块的功耗值：

   • ZERO= 0W

   • LOW= 1W

   • HIGH= 4W

   

5. 更改 Speed_Controller块的功耗值如下：

   • ON= 0.1W

   • OFF= 0W

   

连接模式

系统状态可以相互依赖。因此，在 "需求与系统门户 "中可以将属于同一系统的模式连接起来。

在本部分教程中，我们将在风扇状态与电机和速度控制器的模式之间建立连接。

1. 导航至 Fan区块，点击 state模型师名称，打开其详细信息窗格。

   

2. 单击窗格顶部的 图标。在窗格底部的 Select Modelist窗格底部的下拉菜单中，选择 Speed_Controller.power_modes并单击 按钮，然后选择 Motor.speed_settings并单击 单击 按钮。添加的模式如下所示。

   

3. 如下图所示编辑模式之间的链接，然后单击 按钮保存更改。

   

4. 在 Properties的 Fan块的视图中，可以看到 Power Consumption值已更改，如下所示。