Ingénierie système guidée par les modèles : Application du standard IEEE 15288, de l'architecture MDA et du langage SysML à la conception des systèmes mécatroniques
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Abstract EN:
Mechatronics systems design, because of their complexity, necessitates systemic approach. A systemic approach means the use of a methodology that allows to considere the whole system with all its components (mechanical, electronical, software, etc. ), and to offer the possibility to design and specify the system by the definition of its components and their relationships. Besides, such an approach, have to give the possibility to use the tools of the difference technology domains to describe their components. We explored the use of the object-oriented technologies, specifically the Model Driven Engineering MDE, to build a methodology that propose to apply a systemic approach that's supports the design activities described in the ISO/IEC/IEEE 15288 standard. In this methodology, that we called MISSyM, the design activity are executed on SysML models that we extended with a profiles that support the ISO/IEC/IEEE 15288 standard. Besides, we added mechatronic systems specific extensions. We also extended MISSyM with a Bond Graphs profilethat supports energetic analyses. Finally, we described architecture quality verification method based on metrics and the Dependency Structure Matrics DSM. Then, we added a code generator to the Modelica simulation language. We also described the global process based on the Model-Driven Architecture MDA and respecting the ISO/IEC/IEEE 15288 standard. We finally illustrated the use of the methodology with an example.
Abstract FR:
La conception des systèmes mécatroniques, vu leur complexité, nécessite d'entreprendre une approche systémique qui implique l'utilisation d'une méthodologie permettant, en premier lieu, de considérer le système avec toutes ces composantes (mécanique, électronique, informatique, etc. ), de concevoir et de spécifier ce système par la définition de ces composants et des liens qui existent entre eux. D'autre part, elle doit aussi donner la possibilité de décrire ces composants avec les outils existants des différents domaines technologiques. Nous nous sommes tournés vers des technologies orientées-objet, en l'occurence l'ingénierie guidée par les modèles MDE, pour construire une méthodologie permettant d'entreprendre cette approche systématique supportant les activités d'ingénierie décrites dans le standard ISO/IEC/IEEE 15288. Dans cette thèse, nous proposons une méthodologie qui répond à ces besoins intitulés MISSyM. Dans MISSyM, les activités de conception sont réalisées sur des modèles SysML étendus par des profils supportant le standard IEEE 15288. De plus, MISSyM intègre le support d'éléments de modélisation spécifiques aux systèmes mécatroniques. Nous avons aussi intégrer dans MISSyM une extension à SysML supportant les Bonds Graphs et permettant d'entreprendre une analyse énergétique. Nous avons par la suite enrichi la méthodologie MISSyM par une méthode de vérification de la qualité de l'architecture qui repose sur un algorithme utilisant des métriques et un algorithme de partitionnement de la matrice de dépendances ou DSM. Nous avons en plus ajouté la génération de codes vers le langage de simulation Modelica. Finalement, nous avons décrit le processus global de la méthodologie basé sur l'architecture de modèles MDA et en concordance avec le standard IEEE 15288. Nous avons fourni un exemple d'application pour permettre aux ingénieurs système de mieux utiliser le langage SysML à travers cette méthodologie.