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Le SysML
Table des matières
I - La place du SysML dans le programme de STI2D 5
II - Introduction 7
III - Pourquoi l'UML ? 9
IV - Nos graphes description actuels 13
V - Inventaire des graphes SysML? 17
VI - Que va nous apporter l'UML / le SysML ? 21
VII - Présentation de la Tamiya TT01 H-Cell 25
VIII - Les diagrammes SysML de la voiture hybride 27
IX - Les diagrammes du portail automatique 37
X - Quel logiciel utiliser pour dessiner les graphes ? 41
XI - Utilisation de Modelio 43
XII - Installation du Module SysML de Modelio 45
I - La place du SysMLdans leprogramme deSTI2D
I
Le Terme SysML apparaît 3 fois dans le programme, il a remplacé l'UML qui était dans le projet de programme.
Le SysML dans le programme STI2D
Le guide d'accompagnement précise l'usage du SysML et marque les limites.
L'approche SysML dans le programma STI2D
La place du SysML dans le programme de STI2D
II - Introduction II
UML et SysMLNous avons
13 graphes UML (9 courament utilisés) 11 graphes SysML (8 courament utilisés) 4 graphes sont communs 6 graphes seulement en STI2D
13 graphes
III - Pourquoi l'UML ? III
L'UML est un outil de conception fait au départ pour les informaticiens, le SysML qui découle de l'UML est lui plus destiné aux systèmes même s'il en reprend l'essentiel.Pour décrire le fonctionnement d'un programme, l'informaticien dispose des outils de l'algorithmique.
Algorithmique et algorigramme
Devant la complexité croissante des programmes informatiques, conçus par plusieurs équipes, il a fallu trouver un outil de conception plus élaboré.
La SADT a été une étape vers la description des systèmes informatiques plus complexes mais elle a montré des limites.
SADT
Devant la complexité croissante des programmes informatiques, conçus par
plusieurs équipes, il a fallu trouver un outil de conception plus élaboré.
L'UML est un outil de conception utilisé principalement en informatique. Nous utiliserons SysML comme outil de description de systèmes .
UML : Unified Modeling Language(Langage de modélisation unifié)
SysML : Systems Modeling Language(Langage de modélisation de systèmes)
L'UML ou le SysML sont "souples", on peut les utiliser pour décrire tout ou partie d'un système, d'un point de vue structurel (statique), d'interactions ou comportemental.
Un handicap important est le manque de références en description de systèmes. Toutes les recherches sur Internet nous amènent sur des exemples en informatique et en anglais qui sont inadaptés à nos besoins.
Exemple UML compliqué
Exemple de ce que l'on trouveL'implémentation des modèles (classes, ...) se fait sous la forme de jeu d'artefacts. On dit qu'un artefact peut manifester, c'est-à-dire résulter et implémenter, un ensemble d'éléments de modèle. On appelle manifestation la relation entre un élément de modèle et l'artefact qui l'implémente. Graphiquement, une manifestation se représente par une relation de dépendance stéréotypée «manifest» Une instance d'un artefact se déploie sur une instance de nœud. Graphiquement, on utilise une relation de dépendance (flèche en trait pointillé) stéréotypée «deploy» pointant vers le nœud en question L'artefact peut aussi être inclus directement dans le cube représentant le noeud En toute rigueur, seul des artefacts doivent être déployés sur des nœuds. Un composant doit donc être manifesté par un artefact qui, lui-même, peut être déployé sur un nœud.
Pourquoi l'UML ?
IV - Nos graphesdescriptionactuels
IV
La carte mentale
Pour mettre en page, organiser ses idées
Le schéma synoptique
Montrer "visuellement" l'architecture du système
Les diagrammes pieuvre et sagital
Pour montrer les interactions d'un système avec son environnement
Le diagramme fast
La carte mentale
Le schéma synoptique
Diagramme pieuvre et sagital
Pour montrer le matériel associé aux fonctions
Le diagramme des classes d'équivalences et le graphe des liaisons
Pour représenter l'agencement d'un système mécanique
Le schéma cinématique
Pour représenter les liaisons dans un système
Le schéma fonctionnel
Pour représenter l'agencement des fonctions d'un système
Les chaîne d'énergie et chaîne d'information
Pour montrer les interactions des chaînes d'énergie et d'information
L'algorithmique, l'algorigramme et le GRAFCET
Nos graphes description actuels
Le diagramme fast
Graphes des liaisons et d'équivalence
Le schéma cinématique
Le schéma fonctionnel
Chaînes d'information et d'énergie
Pour décrire le fonctionnement d'un programme
La SADT
Pour décrire un système du général au particulier
Le chronogramme
pour décrire chronologiquement la variation de grandeurs physiques ou logiques
Nos graphes description actuels
Algorithme, algorigramme et grafcet
SADT
Les chronogrammes
V - Inventaire desgraphes SysML?
V
Que va nous apporter le SysML?Les 8 graphes SysML
Le diagramme de cas d'utilisations
Montrer les interactions entre les acteurs extérieurs au système et les fonctionnalités du système
Le recyclage ne se justifie ici que dans le cas d'un travail sur l'eco-conception
Le diagramme SysML de séquence
Décrire chronologiquement les échanges de messages au sein d'un système
Le diagramme SysML d'états-transitions
Décrire le comportement interne d'un système par les changements d'états
Diagramme de cas d'utilisation seul
Diagramme de séquence seul
Diagramme d'états transitions de la Tamiya H-Cell
Le diagramme SysML d'activité
Décrire l'enchainement des actions pour une activité du système
Le diagramme SysML de définition de bloc
Représenter un système sous forme de blocs hiérarchisés
Le diagramme SysML de bloc interne
Montrer les liens entre les "ports" des différents blocs du système
Le diagramme SysML des exigences
Montrer graphiquement les exigences auxquelles doit satisfaire un système
Le diagramme SysML paramétrique
Modéliser les différents blocs d'un système
Inventaire des graphes SysML?
Diagramme d'activité seul
Diagramme de définition de bloc seul
Diagramme de bloc interne seul
Diagramme des exigences seul
Diagramme paramétrique seul
VI - Que va nousapporter l'UML /le SysML ?
VI
Les catégories de graphes Les graphes structurels qui décrivent le système de façon statique Les graphes comportementaux qui montrent le fonctionnement dynamique
du système Le graphe des exigences Le graphe de modélisation
Les catégories de graphesLes graphes structurels
La carte mentale Le diagramme pieuvre Le schéma synoptique Le graphe des liaisons Le schéma cinématique Le schéma fonctionnel Les chaînes d'énergie et d'information Le diagramme fast La SADT Le diagramme SysML de définition de bloc Le diagramme SysML de bloc interne
Les catégories de graphesLes graphes comportementaux
L'algorigramme Le GRAFCET Les chronogrammes Le diagramme UML/SysML de cas d'utilisation Le diagramme UML/SysML de séquence Le diagramme UML/SysML d'états-transitions Le diagramme UML/SysML d'activité
Les catégories de graphesLe graphe des exigences
Le graphe SysML des exigences (Le diagramme fast)
Le graphe de modélisation Le graphe SysML paramétrique
Les catégories de graphesVoici l'intérêt de L'UML et du SysML, nous avions
Peu d'outils pour décrire le comportement des systèmes. Pas d'outil pour décrire les exigences du système Pas d'outil pour modéliser les systèmes
Ensemble des graphes SysML
Bilan des graphes Sysml
Limitation des graphes SysML en STI2D
Que va nous apporter l'UML / le SysML ?
VII - Présentation dela Tamiya TT01 H-Cell
VII
La voiture radio-commandée Tamiya TT01 H-Cell est une voiture hybride électrique/hydrogèneElle dispose de deux sources d'énergie
Une batterie NiMH de 1800mA.h sous 7.2V Deux réservoir d'hydrogène de 10l chacun L'hydrogène est converti en énergie électrique par un pile à combustible de
30W Un gestionnaire d'énergie assure la gestion des énergies Une carte d'acquisition permet de mesurer les différents paramètres de
fonctionnement
Photo de la Tamiya H-Cell
Schéma synoptique
VIII - Les diagrammesSysML de lavoiture hybride
VIII
Le diagramme de cas d'utilisation
Il nous permet voir les actions des acteurs sur le système.
Les acteurs agissent sur le système
Ce graphe doit se limiter à l'utilisation "normale" du système
Y montrer tout le cycle de vie semble inutile
Le diagramme d'état
Il nous permet voir les états du système selon les événements.
Il est amené à remplacer le Grafcet
Le diagramme d'état transition pour les mesuresLes différents états du système avec les transitionsIl décrit le comportement comme un GRAFCET
Diagramme de cas de la H-cell
Diagramme d'état avec légende
Diagramme d'états transitions de la Tamiya H-Cell
Un diagramme d'état transition commenté
Diagramme d'état commenté
Le diagramme de séquence
Les diagrammes SysML de la voiture hybride
Chaque objet du système dispose d'une ligne de vie avec des zones d'activité et de repos
L'axe du temps va du haut vers le bas
Il nous permet voir les messages échangés entre les lignes de vie chronologiquement.
Les information échangées entre les lignes de vis sont des messages
Diagramme de séquence commenté
Diagramme de séquence commenté
Diagramme de séquence commentéLes boucles et les opérations correspondent ici à des parties de programme.
Les diagrammes SysML de la voiture hybride
Diagramme de séquence avec légende
Diagramme de séquence commenté suite
Le diagramme des exigencesIl nous informe sur les exigences auxquelles doit satisfaire le système Il permet une organisation hiérarchique des exigences et l'association avec les éléments du modèle
Diagramme des exigences seul
Le diagramme des exigencesDifférents liens possibles
Les diagrammes SysML de la voiture hybride
Diagramme des exigences commenté
Le diagramme de définition de bloc
Il permet de découper le système en entités distinctes
Le système est décrit de façon hiérarchique
Le diagramme de définition de bloc
Les diagrammes SysML de la voiture hybride
Diagramme de définition de bloc seul
Les port sur les bloc représentent entrées et sorties de flux
Ces flux peuvent être de toute nature- Matière
fluide, gaz, objet...- Energie
Electrique, mécanique...- Information
Logique, analogique...
Le diagramme de définition de bloc
Ici le diagramme est limité à deux parties- Les sources d'énergie- La propulsion du véhicule
Seulement les ports sont représentés ici mais pas les flux entre les ports
Le diagramme de bloc interne
Les diagrammes SysML de la voiture hybride
diagramme de définition de bloc de la H-Cell commenté
Diagramme de définition de bloc de la Tamiya H-Cell
Ce diagramme permet de détailler un bloc et de montrer les flux internes
Les flux sont clairement identifiés avec un sens de circulation- Des flux d'information (dt) - Des flux d'énergies
(électrique et mécanique) - Des flux de matière (gaz et
liquides)
Le diagramme de bloc interne
Le diagramme de blocs internes doit permettre un lien assez direct avec la modélisation des systèmes.Ce rôle est plutôt donné en général au diagramme paramétrique quil est exclu du champs STI2D.
Logiciel de modélisation Open-Modelica
Les flux d'énergie dans le systèmeLes flux d'énergie varient au cours du temps dans le système.Le diagramme de Sankey (non SysML) permet de montrer ses flux
Diagramme de Sankey
Comment montrer les variations des flux d'énergiesle diagramme de blocs internes va nous permettre également de montrer la variation des flux d'énergie dans le système
Les diagrammes SysML de la voiture hybride
Diagramme de définition de bloc interne de la Tamiya H-Cell
Lien entre graphe bloc et simulation
Chronogramme des échanges d'énergie
Comment montrer les variations des flux d'énergiesCas 1 : la pile à combustible charge la batteriesi la voiture est au repos
Flux d'énergie, la pile charge la batterie
Comment montrer les variations des flux d'énergiesCas 2 : la pile à combustible et la batterie alimentent la voitureSi le besoin de courant est important
Les diagrammes SysML de la voiture hybride
Flux d'énergies pile et batterie vers moteur
Comment montrer les variations des flux d'énergiesCas 3 : la pile à combustible charge la batterieElle alimente également la voiture si le besoin en courant est faible
La pile alimente le moteur et charge la batterie
Les diagrammes SysML de la voiture hybride
IX - Les diagrammesdu portailautomatique
IX
Diagramme de cas d'utilisationCet essai de diagramme a été mis en ligneLes visiteurs ont pu laisser leurs commentairesIl regroupe des erreurs à ne pas faire
Diagramme de cas d'utilisation du portail
Diagramme d'états transitionsCet essai de diagramme a été corrigé pour prendre en compte les remarques.
Diagramme d'état du portail automatique
Les commentaires des visiteurs le diagramme de cas d'utilisation me semble "trop fonctionnel" (trop
détaillé), en principe un cas d'utilisation groupe un ensemble de fonctionnalités similaire. par exemple : déplacer ventaux, décoder signal sont des activités pas des cas d'utilisation
habituellement on s'intéresse uniquement à l'application on ne mélange donc pas la pose et le fonctionnement "pas d'UC installation du portail et pas d'acteurs associés" mais plutôt "configuration"
pour le le second diagramme il a confusion entre événement et garde (condition)
L'installateur ne doit pas apparaître car il n'est pas l'utilisateur du système. Un acteur est une entité ayant un comportement. Ce n'est pas le cas de
l'énergie, obstacle, etc. A la rigueur en renommant "Obstacle" en "Détecteur d'obstacle", ça irai
Ensuite concernant la dénomination des use cases, il n'y a pas de cohérence de point de vue. Ainsi "détecter les obstacles" prend le point de vue du
Les diagrammes du portail automatique
portail, alors que "Installer le portail" prends le point de vue de l'acteur. Il est d'usage de prendre le point de vue de l'acteur.
Il faudrait modifier : * "Donner accès à la propriété" en "gérer l'accès à la propriété", * "détecter les obstacles" en "éviter les dommages corporels et matériels", * etc.
Ensuite, sur la forme, le mot "portail" ne devrait pas être dans un cartouche mais centré.
Enfin il manque le cartouche du diagramme pour être un diagramme SysML. puisque nous devons utiliser cet outil dans le cadre de la formation STI "dd",
que tout système a une durée de vie et que "l'installation" y figure, ne faudrait-il pas y intégrer son "démantèlement" et sa "revalorisation" ?
Glad I've finally found smeothing I agree with !
Les diagrammes du portail automatique
X - Quel logicielutiliser pourdessiner lesgraphes ?
X
liste de logiciels Visual Paradygm : en partie gratuit, lourd à utiliser ArgoUML : libre, pas UML2, pas SysML Altova : TB, SysML, mais limité à 30 jours Papyrus / Eclipse : libre, SysML, installation délicate Modélio free : simple, gratuit, documenté en Français,
Avec un module SysMl, export au format .doc MagicDraw avec une licence de 3 mois renouvelable
Modelio J'aurais tendance à conseiller Modelio, il existe une version académique de
Modelio également gratuite, je ne sais pas ce qu'elle apporte par rapport à la version gratuite en ligne, l'inconvénient est de devoir saisir des clés d'activation chaque année.
Toujours au sujet de modelio, il existe aussi un module Sysml J'ai également découvert qu'il semble pouvoir fonctionner en version
portable sans installation sur une clé ou en réseau Cela reste à confirmer par des tests plus poussés. Il suffit de copier le dossier Modelio qui est dans Program Files.
Il a aussi pour avantage une bonne documentation en Français Son défaut est de ne pas bien identifier un fichier de travail qui est par
défaut dans le profil Windows de l'utilisateur sous forme d'une arborescence de dossiers. Un projet doit donc être sauvegardé sous forme de fichier zip et décompressé dans le dossier Workspace de modélio
Nous cherchons essentiellement un outil de dessin et de nombreuses fonctionnalités liées à la programmation informatique ne nous sont pas utiles.
On peut d'ailleurs utiliser n'importe quel outil de dessin pour faire des graphes Sysml, j'en ai fait avec OpenOffice Draw ce qui laisse beaucoup plus de liberté graphique dans la mesure où nous n'avons pas de code à générer. Cependant, l'avantage des outils dédiés est d'imposer une rigueur d'écriture et probablement une cohérence entre les différents graphes mais ce n'est pas évident.
XI - Utilisation deModelio
XI
Installer ModelioTélécharger Modelio sur http://www.modeliosoft.com/fr/ ainsi que le module SysML
Télécharger le logiciel Modelio
Le module SysML de Modelio
XII - Installation duModule SysML deModelio
XII
L'installation du module SysML est un peu délicate
Il faut dans un premier temps télécharger l'archive sur le site
Il faut ensuite lancer le logiciel Modelio
Créer et ouvrir un nouveau projet
Aller dans le menu MDA / Installer un module
Aller chercher ensuite le fichier jmdac dans le dossier BIN
fichier SysMLEngines.jmdacVous disposez alors de la génération de diagrammes SysML dans le menu contextuel
Installation du Module SysML de Modelio
Installation du module SysML
