CN102393635A - 基于SysML的多域复杂产品系统层行为建模方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于SysML的多域复杂产品系统层行为建模方法，其实施步骤如下：1)获取物理子系统所包含的物理构件；2)基于SysML参数图，对各物理构件的连续行为进行动力学建模；3)将SysML参数图扩展形成有序参数图，基于有序参数图对各物理构件的离散行为进行建模；并基于有序参数图视图融合机制将离散行为与连续行为融合，实现混合行为建模；4)获取控制子系统的所有功能模块；5)基于有序参数图对控制功能块的离散行为和连续行为进行建模，并实现混合行为的连续部分和离散部分的融合建模；6)通过连接器将物理构件与控制功能块相连。本发明具有建模方法统一、使用方便、快捷高效的优点。

Description

基于SysML的多域复杂产品系统层行为建模方法

技术领域

本发明涉及基于模型的系统工程领域，具体涉及一种在多域复杂产品系统层设计时的基于SysML的多域复杂产品系统层行为建模方法。

背景技术

随着社会的发展和进步，人们所研究的问题变得日益复杂。这类极其复杂的研究对象被称为系统，它是由相互联系、相互依赖的各个部分组成的具有特定功能的有机整体，而每个系统本身又是某个更大系统的组成部分，系统工程正是为研究这类复杂系统而产生的学科。随着系统信息量的极度膨胀以及系统的日益复杂，传统的基于文档的系统工程逐渐显出其弊端，因此，基于模型的系统工程(Model-Based Systems Engineering，MBSE)便应运而生，它具有知识表示的无二义性、便于交流和传播、支持信息的转换、支持模型的集成等优点。在MBSE中，系统设计开发过程中的所有信息均是以模型来表示，因此，系统层建模成为了MBSE研究的一个主要问题。为此，国际系统工程学会(International Council of SystemsEngineering，INCOSE)和对象管理组织(Object Management Group，OMG)联合提出了标准的系统建模语言(Systems Modeling Language，SysML)，它是在统一建模语言(UnifiedModeling Language，UML)基础上针对系统工程应用的而提出的一种通用建模语言，可以支持包含硬件、软件、信息等多领域系统的描述、设计、分析、验证等。

系统的行为可以分为三种：时间连续行为(time-continuous behavior)，基于事件的离散行为(event-based discrete behavior)，混合行为(hybrid behavior)。时间连续行为是指系统的状态变量随时间发生连续变化，该“连续”并非数学意义上的取值连续，而是指该变化符合一致的规律；离散行为是指系统状态根据事件的激发或条件的改变而发生跳变；混合行为是上述二者行为的结合，系统状态在连续变化的同时，又可能发生离散的跳变。对于多域复杂机电产品来讲，其行为也将是十分复杂的离散与连续的混合，因此，多域复杂产品系统层行为建模需要同时表示上述三种行为。但是，目前基于SysML可以表示离散行为，对于连续行为，也可以间接地进行表示，但对于离散/连续的混合行为，则是无法表示的。

当前大部分混合行为建模方法的理论基础都是混合状态机(Hybrid Automata)。在该理论模型中，混合系统被描述为一个有限状态机H＝(Loc，Var，Lab，Edg，Act，Inv)。在每一个位置(Location)l∈Loc中，状态变量(State variable)x∈Var根据当前位置的活动(Activity)f∈Act(l)随时间进行连续变化。每个位置可以被赋予一个不变量(Invariant)inv∈Inv(l)，一旦该不变量为假，状态机将自动退出该位置。在两个位置之间，可以有转换(Transition)e∈Edg表示状态之间的离散瞬时跳变。从该定义可以看出，位置和转换共同描述了混合行为中的离散部分，构成混合行为模型的框架；而基于函数的连续行为被赋予到每一个位置，描述该位置上状态变量的连续变化情况。

当前存在的大部分混合行为建模方法均是以上述状态和转换为行为建模的基础，在状态中赋予不同的连续行为表示方法，如Hybrid UML以微分代数方程描述，HyROOM以块图表示，Mechatronic UML以组合结构图表示。但是，这些表示方法均存在一些问题，主要有：

(1)连续行为是以纯文本的方式进行描述，缺乏形式化的模型表示；

(2)行为与结构之间的参数关系难以表示；

(3)状态(State)不是可实例化的模型元素，因此无法支持状态的重用，使得整个行为模型缺乏重用性。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以对三种系统行为进行统一描述、使用方便、快捷高效的基于SysML的多域复杂产品系统层行为建模方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种基于SysML的多域复杂产品系统层行为建模方法，其实施步骤如下：

1)在系统层设计模型中获取物理子系统所包含的物理构件；

2)基于SysML参数图对各物理构件的连续行为进行动力学建模；

3)对SysML参数图中的块和属性进行有顺序要求的约束定义，扩展形成具有有序约束块和有序约束属性的有序参数图，基于有序参数图对各物理构件的离散行为进行建模，并基于有序参数图视图融合机制将离散行为与连续行为融合，实现混合行为建模；

4)在系统层设计模型中获取所有控制子系统的功能模块及对其控制功能的要求；

5)基于有序参数图离散及连续约束块对控制功能块的离散行为和连续行为进行建模，将各控制功能块混合行为的连续部分和离散部分融合；

6)确定物理构件和控制功能块之间各个连接构件使用位置两端的构件类型，根据构件类型选择连接能量端口连接器、信号端口连接器、事件端口连接器或者数据端口连接器，并根据选取的连接器将物理构件与控制功能块相连。

作为本发明技术方案的进一步改进：

所述步骤1)中获取所有物理子系统所包含的物理构件时还一并获取各物理构件之间的关联关系和层次关系；所述步骤3)中将各物理构件混合行为的连续部分和离散部分融合时，如果有序约束块还包含有有序约束属性，则根据物理构件之间的关联关系和层次关系建立状态内部包含子状态形成层次化的状态框架模型。

所述步骤1)中获取物理构件时，通过对物理构件的本征属性、流变量和势变量建模进行实例化来完成对物理构件的建模。

所述步骤3)中将各物理构件混合行为的连续部分和离散部分融合时，通过有序参数图的有序约束块所包含的约束属性，将连续约束块以动作的形式表示为离散约束块的属性，并通过有序参数图以及有序参数图提供的底层模型元素之间的关系将连续行为赋予离散状态来实现混合行为的连续部分和离散部分的融合。

所述步骤5)中对控制功能块的离散行为和连续行为进行建模时，对执行控制器的状态、执行控制的转换和执行控制的动作进行建模。

所述步骤5)中将各控制功能块混合行为的连续部分和离散部分融合时，根据产品的设计要求对前述定义的控制元件的执行控制图和连续行为进行实例化，通过对具体的数据端口、事件端口、执行控制器等的定义、给出的参数与约束要求以及所述步骤3)中有序参数图混合行为建模方法将各控制功能块混合行为的连续部分和离散部分融合。

所述步骤6)中还提供具有能量端口和信号端口的传感器块和具有信号端口的致动器块，所述传感器块通过能量端口与物理构件相连，所述致动器块通过信号端口与控制功能块相连。

本发明具有下述优点：

1、本发明基于有序参数图，有效实现了系统层离散/连续混合行为的建模方法，设计给出基于SysML的通用混合行为统一表示模型，然后研究多域产品的控制部分的混合行为建模方法，并在此基础上采用连接器建模要素提供的连接机制，将多领域元件进行互连，从而以“网络化”的方法对整个系统进行建模，系统的整体行为通过元件自身行为以及连接器隐含行为共同描述，具有建模方法统一、使用方便、快捷高效的优点。

2、本发明采用SysML的参数图而非常用的状态机图作为混合行为建模的基础，通过提出有序参数图的概念，使其具备支持离散和混合行为建模的能力，尤其适用于多域复杂机电产品系统层设计，使用户在进行多域复杂机电产品系统层设计时，可以方便地实现对其离散、连续及混合行为的定义与建模。

3、本发明针对复杂机电系统行为自身的特点及其对特定语义的要求，基于SysML分别对其控制部分、物理部分及其相互连接部分的离散行为、连续行为及混合行为的语义进行了形式化的统一表达，尤其是对基于SysML进行多域复杂产品的混合行为建模进行了描述，可用于对复杂机电系统的控制部分、物理部分行为以及元件之间的互连建模，以支持基于SysML的网络化多域复杂产品系统行为的表示。从而在多域复杂机电产品系统层设计与总体设计时，为设计者提供一种统一、方便的离散、连续、离散/连续混合行为建模机制、方法及完整的解决方案，使设计者可以快捷高效地实现对多域复杂机电产品行为的定义与建模。

附图说明

图1为本发明实施例的框架流程示意图。

图2为本发明实施例质量块Mass的行为模型示意图。

图3为本发明实施例质量块基于参数图的行为模型示意图。

图4为本发明实施例质量块能量端口的模型示意图。

图5为本发明实施例的有序参数图的原理示意图。

图6为本发明实施例弹球的模型示意图。

图7为本发明实施例弹球的离散部分的模型意图。

图8为本发明实施例弹球的连续部分的模型意图。

图9为本发明实施例中倒摆系统的结构示意图。

图10为本发明实施例中倒摆系统控制子系统的模型示意图。

图11为本发明实施例中倒摆系统基于有序参数图的状态转换示意图。

图12为本发明实施例中倒摆系统的系统层行为模型示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明实施例的基于SysML的多域复杂产品系统层行为建模方法实施步骤如下：

1)在系统层设计模型中获取物理子系统所包含的物理构件；

2)基于SysML参数图对各物理构件的连续行为进行动力学建模；

3)对SysML参数图中的块和属性进行有顺序要求的约束定义，扩展形成具有有序约束块和有序约束属性的有序参数图，基于有序参数图对各物理构件的离散行为进行建模，并基于有序参数图视图融合机制将离散行为与连续行为融合，实现混合行为建模；

4)在系统层设计模型中获取所有控制子系统的功能模块及对其控制功能的要求；

5)基于SysML参数图离散约束块对控制功能块的离散行为和连续行为进行建模，将各控制功能块混合行为的连续部分和离散部分融合；

6)确定物理构件和控制功能块之间各个连接构件使用位置两端的构件类型，根据构件类型选择连接能量端口连接器、信号端口连接器、事件端口连接器或者数据端口连接器，并根据选取的连接器将物理构件与控制功能块相连。

本实施例具有下述优点：

①基于有序参数图的混合行为表示机制：这是其中最为关键与基础的部分，通过对参数图的约束语义进行修改，包含一系列抽象的模型元素，为混合行为建模提供底层支持机制。

②统一的物理系统行为建模策略：基于统一的动力学原理，对涉及多种物理域(如机械、电气、液压等)的物理元件属性和行为进行基于SysML的统一描述，在动力学层面上对多物理域进行统一建模。

③控制系统行为建模策略：基于SysML对具体、蕴含控制语义的模型元素进行了基于IEC61499标准的建模；并将之与通用的混合行为结合，建立控制元件的三类行为的语义模型。

步骤1)～步骤3)为物理子系统的行为建模：

步骤1)中获取所有物理子系统所包含的物理构件时还一并获取各物理构件之间的关联关系和层次关系；步骤3)中将各物理构件混合行为的连续部分和离散部分融合时，如果有序约束块还包含有有序约束属性，则根据物理构件之间的关联关系和层次关系建立状态内部包含子状态形成层次化的状态框架模型。由于系统层设计模型包含所有物理子系统所包含的物理元件，因此在系统层设计模型中获取物理子系统所包含的物理构件时通过查找即可得到。

步骤1)中获取物理构件时，通过对物理构件的本征属性、流变量和势变量建模进行实例化来完成对物理构件的建模。本实施例中，物理构件统一用SysML的Stereoptype扩展对象《Physical》块表示，如机械系统的质量、弹簧与阻尼、电子系统的电阻、电容与电感等。本实施例先预先定义好了各物理构件库，对其各自的本征属性、流变量和势变量等已经进行详细的描述，因此只要基于具体构件给定的一些参数对预先定义的各物理构件的本征属性、流变量和势变量进行实例化即可完成建模。如对质量块，其本构属性是质量大小，根据具体实例中给出的质量即可进行定义，而其势变量和流变量是与其所属的物理域有关的，如果此时考虑的为平动域，则其流变量是受力f，势变量是速度v；如果此时考虑的是转动域，则其流变量是力矩t，势变量是转动速度w。

不同的物理构件具有不同的本征方程，本征方程描述了物理块所遵循的物理定律，如质量块遵循牛顿第二定律，即f＝m*v’。通过初始条件来给出流变量或势变量的初始值，用于描述物理块的初始状态，并且用作仿真求解的初始条件。本发明基于SysML的参数图来完成连续行为的建模。

在某质量块的连续行为模型中：如图2所示，该质量块Mass用物理块表示，它包含三个属性：本征属性m，流变量f和势变量v，其中m表示了该质量块的本质特征，f和v是该质量块的状态变量，质量块通过两个能量端口R和C与外界传递能量。如图3所示，基于质量块参数图的行为模型中，质量块的本征方程和初始条件分别与质量块的相关属性相绑定，约束这些属性按照指定的规律发生变化，从而描述了质量块的行为。如图4所示，能量端口R和C的类型均是Translational，这是一个EnergyType类型的块，表示该质量块所属的物理域是平动，其能量流通过速度v和受力f两个变量共同描述。图中还包括两个连续约束块：NewtonLaw描述了牛顿定律的方程，MassInit描述了起始速度以及流变量和势变量的定义。这两个约束块均为可重用的客观描述。将它们连接到质量块上，作为质量块的约束属性从而描述质量块的行为。这里它们分别用作质量块的初始条件Initial和本征方程IntrinsicEqn。

物理子系统除离散行为与连续行为外，可能还会存在离散/连续的混合行为，而SysML本身并没有提供对象来直接对混合行为进行建模。本实施例步骤3)中将各物理构件混合行为的连续部分和离散部分融合时，通过有序参数图的有序约束块所包含的约束属性，将连续约束块以动作的形式表示为离散约束块的属性，并通过有序参数图以及有序参数图提供的底层模型元素之间的关系将连续行为赋予离散状态来实现混合行为的连续部分和离散部分的融合。如图5所示，本实施例有序参数图(Serialized Parametric Diagram，SPD)对参数图中的块(Block)和属性进行有顺序要求的约束定义，形成有序约束块Serialized ConstraintBlock，SCB)和有序约束属性(Serialized Constraint Property，SCP)。这样，某一时刻只能有一个约束属性发生作用，SCP之间的顺序通过序列关系(Sequence)描述。某一时刻，发生约束作用的SCP被称为活动的SCP。SCB中的约束可以有不变量，用以限定SCP保持活动状态的时间，一旦不变量被违反，SCP必须退出活动状态转为非活动状态。

步骤3)中对混合行为详细的建模步骤包括：

A)SysML参数图的扩展，形成有序参数图(Serialized Parametric Diagram，SPD)(图2)。扩展方法是：对参数图中的块(Block)和属性进行有顺序要求的约束定义，形成有序约束块Serialized Constraint Block，SCB)和有序约束属性(Serialized Constraint Property，SCP)。这样，某一时刻只能有一个约束属性发生作用，SCP之间的顺序通过序列关系(Sequence)描述。某一时刻，发生约束作用的SCP被称为活动的SCP。SCB中的约束可以有不变量，用以限定SCP保持活动状态的时间，一旦不变量被违反，SCP必须退出活动状态转为非活动状态。

B)进行离散行为的建模：其核心是对状态(State)和转换(Transition)的建模。本发明先基于有序约束块定义《Discrete》，以对SCB进行专有化，特指用于表示离散行为的SCB。然后将满足如下条件的状态建立为离散行为的状态：所属块在其生命周期中的某阶段内遵循统一的规律进行变化，则将该阶段视为此对象的一个状态。将能引起状态发生变化的外部行为、事件或激励等建模为转换，且建立状态和转换之间的关联联系。

C)进行连续行为的建模：基于SysML参数图建立用微分代数方程(DAE)表示的连续行为。这里，为支持后续的动态仿真的需求，在将连续约束块的参数分为自变量和因变量的基础上，进一步建立基于因果性的函数以表示状态变量的变化。

D)通用混合行为的统一表示建模：基于SPD的有序约束块所包含的约束属性，将连续约束块以动作的形式表示为离散约束块的属性，通过参数图以及SPD提供的底层模型元素之间的关系实现将连续行为赋予离散状态，从而实现融合。此时，如果有序约束块还包含有有序约束属性，则状态内部也可以包含子状态，从而形成层次化的状态框架。

一个弹球的混合行为模型中，弹球是一个简单但是典型的混合系统。它包括两个状态：在空中按照自由落体定律的运动，以及撞地瞬间发生的速度反向衰减的状态。图6中对弹球系统进行了定义，两个状态分别由离散约束块Above ground和Impact ground表示。由连续控制块Free fall和Impact分别表示自由落体定律和撞地瞬间的速度反向衰减。两个连续控制块作为动作，连接到离散约束块上，形成视图的融合。图7和图8分别显示了离散状态以及完整的混合行为。离散状态图只显示了弹球的离散行为，便于工程人员观察离散状态的变化；而完整的混合行为将连续行为表示的约束定律也显示出来，便于工程人员观察系统变量的变化规律。

步骤4)～步骤5)为控制子系统行为建模：

步骤4)中在系统层设计模型中获取所有控制子系统的功能模块及对其控制功能的要求这个过程是比较容易完成，基于多域复杂产品的系统层设计模型，通过查找即可得到各控制子系统的功能模块及对其控制功能的要求；

步骤5)中对控制功能块的离散行为和连续行为进行建模时，对执行控制器的状态、执行控制的转换和执行控制的动作进行建模。本实施例中，基于离散约束块来完成，将之用来表示控制功能块的离散行为。这里，本发明基于SysML对这些模型元素的语义进行了基于IEC61499标准的建模，在SysML中基于该标准建立控制系统的功能模型，其中主要包含对执行控制器的状态、执行控制的转换和执行控制的动作进行的建模

步骤5)中将各控制功能块混合行为的连续部分和离散部分融合时，根据产品的设计要求对前述定义的控制元件的执行控制图和连续行为进行实例化，通过对具体的数据端口、事件端口、执行控制器等的定义、给出的参数与约束要求以及步骤3)中混合行为建模方法将各控制功能块混合行为的连续部分和离散部分融合。连续行为建模方法同样也可以用于控制子系统的连续行为建模，这里控制子系统的连续行为以功能块的控制算法来表示。控制子系统混合行为建模时，在上述工作的基础上，主要是根据产品的设计要求对前述定义的控制元件的执行控制图和连续行为进行实例化，不仅要对具体的数据端口、事件端口、执行控制器等进行定义，更重要的是基于给出的参数与约束要求，通过上述步骤3)中给出的混合行为模型进行实例化完成对控制子系统离散/连续混合行为的定义。

如针对附图9所示的倒摆系统，建立的控制子系统如图10所示：它包含四个数据端口，其中x、v、theta、w用于接收状态变量值，u用于输出控制信号。其行为模型的执行控制器包含两个状态：在stateEC状态下，采用实验控制器所定义的控制算法FunctionEC；在stateBC状态下，采用基础控制器的控制算法FunctionBC。如图11所示，基于有序参数图描述了执行控制中心的状态转换过程：它以stateEC为起始状态，当theta超过0.004时，切换到stateBC。行为模型中的各参数分别由相应的端口传入或传出，如控制算法的因变量Va会从控制元件的u端口输出，它们之间通过绑定器连接，显示这种数据绑定关系。

步骤6)为物理子系统和控制子系统行为的连接建模：

步骤6)中还提供具有能量端口和信号端口的传感器块和具有信号端口的致动器块，传感器块通过能量端口与物理构件相连，致动器块通过信号端口与控制功能块相连。本实施例中将物理构件和控制功能块的具体连接步骤如下：

a)先确定连接构件使用位置两端的构件类型；

b)基于连接构件两端的构件类型，选取合适的连接器类型。本发明提供了四种连接器，分别用于连接能量端口、信号端口、事件端口和数据端口。其中，能量连接器在同种类型的不同能量端口之间传递能量，它隐含了基尔霍夫定律的语义，即通过同一能量连接器相连的多个能量端口的流变量和势变量满足基尔霍夫定律。其他三类连接器分别用于在相应端口之间传递信号、事件和数据。此外，还提供了两种特殊的块《Sensor》与《Actuator》，分别用于表示传感器和致动器。传感器可以有能量端口和信号端口，它通过能量端口与普通物理块相连，从而探测该端口上的流变量和势变量值，通过信号端口与控制块相连，从而将状态变量值发送给控制块。致动器通过信号端口与控制器相连，接收来自控制器的控制信号，通过能量端口与控制块相连，从而为物理系统提供能量以促使其发生相应的运动。

c)利用选取的连接器将物理子系统的器件、控制子系统的器件连接起来，形成一个网络化的系统。如针对整个倒摆系统，其整个系统的行为模型如图12所示。可以看出：该图中各元件的连接与图9中一致，反映了现实世界中倒摆系统各元件的连接情况。能量端口之间通过energy connector连接，该连接隐含基尔霍夫定律，表示能量的传递情况；信号端口之间采用signal connector连接，将变量值以信号方式进行传递。基于各元件自身的行为模型，以及它们之间的连接关系(连接关系隐含了行为描述)，可以完整的描述整个系统的行为模型。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅限于上述实施方式，凡是属于本发明原理的技术方案均属于本发明的保护范围。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理的前提下进行的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于SysML的多域复杂产品系统层行为建模方法，其特征在于其实施步骤如下：

1)在系统层设计模型中获取物理子系统所包含的物理构件；

2)基于SysMLS参数图对各物理构件的连续行为进行动力学建模；

3)对SysML参数图中的块和属性进行有顺序要求的约束定义，扩展形成具有有序约束块和有序约束属性的有序参数图，基于有序参数图对各物理构件的离散行为进行建模，并基于有序参数图视图融合机制将离散行为与连续行为融合，实现混合行为建模；

4)在系统层设计模型中获取所有控制子系统的功能模块及对其控制功能的要求；

5)基于有序参数图离散及连续约束块对控制功能块的离散行为和连续行为进行建模，并将各控制功能块混合行为的连续部分和离散部分融合；

6)确定物理构件和控制功能块之间各个连接构件使用位置两端的构件类型，根据构件类型选择连接能量端口连接器、信号端口连接器、事件端口连接器或者数据端口连接器，并根据选取的连接器将物理构件与控制功能块相连。

2.根据权利要求1所述的基于SysML的多域复杂产品系统层行为建模方法，其特征在于：所述步骤1)中获取所有物理子系统所包含的物理构件时还一并获取各物理构件之间的关联关系和层次关系；所述步骤3)中将各物理构件混合行为的连续部分和离散部分融合时，如果有序约束块还包含有有序约束属性，则根据物理构件之间的关联关系和层次关系建立状态内部包含子状态形成层次化的状态框架模型。

3.根据权利要求2所述的基于SysML的多域复杂产品系统层行为建模方法，其特征在于：所述步骤1)中获取物理构件时，通过对物理构件的本征属性、流变量和势变量建模进行实例化来完成对物理构件的建模。

4.根据权利要求3所述的基于SysML的多域复杂产品系统层行为建模方法，其特征在于：所述步骤3)中将各物理构件混合行为的连续部分和离散部分融合时，通过有序参数图的有序约束块所包含的约束属性，将连续约束块以动作的形式表示为离散约束块的属性，通过有序参数图提供的底层模型元素之间的关系将连续行为赋予离散状态来实现混合行为的连续部分和离散部分的融合。

5.根据权利要求4所述的基于SysML的多域复杂产品系统层行为建模方法，其特征在于：所述步骤5)中对控制功能块的离散行为和连续行为进行建模时，对执行控制器的状态、执行控制的转换和执行控制的动作进行建模。

6.根据权利要求5所述的基于SysML的多域复杂产品系统层行为建模方法，其特征在于：所述步骤5)中将各控制功能块混合行为的连续部分和离散部分融合时，根据产品的设计要求对前述定义的控制元件的执行控制图和连续行为进行实例化，通过对具体的数据端口、事件端口、执行控制器等的定义、给出的参数与约束要求以及所述步骤3)中的有序参数图混合行为建模方法将各控制功能块混合行为的连续部分和离散部分融合。

7.根据权利要求1～6中任意一项所述的基于SysML的多域复杂产品系统层行为建模方法，其特征在于：所述步骤6)中还提供具有能量端口和信号端口的传感器块和具有信号端口的致动器块，所述传感器块通过能量端口与物理构件相连，所述致动器块通过信号端口与控制功能块相连。

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