复杂产品设计过程中，为了缩短产品开发周期，减少产品开发成本，提高产品的质量和服务水平，满足用户的多样性需求，需要寻求复杂产品的顶层设计方法。近年来，基于模型的系统工程(Model Based System Engineering, MBSE)日益受到学术界和工业界广泛关注，它能够为复杂产品的研制提供一个模型（而非文档）驱动的系统工程工作环境。在MBSE环境中，如何实现复杂产品的快速设计对于提高企业需求响应速度，提升产品设计效率具有十分重要的意义。　　本文以调节阀作为研究对象，从用户需求出发，研究基于MBSE的调节阀快速设计流程与方法。首先，使用SysML语言在Rhapsody中建立了用于描述调节阀系统的功能流、时序关系等模型，然后进行了调节阀的功能建模及功能分解，并重点研究了功能模型与可变结构模型之间的映射机制，完成了调节阀的顶层设计。在此基础上，进行了调节阀快速选型方法，参数化快速设计过程业务建模，以及全生命周期的调节阀设计数据的集成和应用等方面的研究。初步形成了调节阀快速设计系统。　　论文的主要研究工作包括：　　1.详细论述了基于MBSE的调节阀系统的研制过程，给出了调节阀基于系统工程的详细设计模型。提出了调节阀多色集合功能-可变结构映射机制(PST based Function Variable Structure Mapping Mechanism, PFVSmm)，形成调节阀设计参数集。根据参数集和企业公式库设计出来的产品，初步形成了企业设计资源库。　　2.提出了基于产品族配置模型的调节阀选型方法，并进行了积取布尔运算的调节阀选型实例研究，方便阀门企业快速配置出满足用户需求的定型产品。　　3.为了提升企业设计资源库中知识的重用水平，研究了基于参数化技术的调节阀快速设计过程业务建模，建立调节阀零部件快速建模过程业务模型。实现了基于 Visual Basic和Solid Edge的调节阀参数化设计系统。　　4.研究了调节阀系统需求在PLM的集成与应用，形成企业级产品需求结构树。包括需求的解析与建立，创建浏览跟踪链接。并进行了企业设计资源库的分类整理，形成基于PLM的调节阀零件分类库。　　本文所提出的调节阀快速设计方法，对于提高阀门企业设计效率具有十分重要的意义。虽然论文研究对象为调节阀，但所使用方法具有一定的通用性和适应性，对于其他复杂产品设计具有借鉴意义。