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嵌入式数控系统模型层验证设计策略研究珼郑建华畹朱蓉肖苏华苏兆港D侠砉ご笱Щ倒こ萄г广州兮┮导际跹г纍,把城度胧绞叵低晨7⒌牟蛔计算机科学摘要在分析传统嵌入式数控的开发方法上的不足,以及目前对其开发方法的诸多变革的基础上,提出并实现将特定领域模型驱动开发融入到嵌入式数控系统的开发,构建了嵌入式数控系统模型层验证框架。该方法为嵌入式数控系统的开发提升了相应的抽象层次,提高了模型在系统开发中的作用,并利于提高系统的可操作性、可靠性、开发效率。通过对数控系统不同工作模式在第三方工具姆抡媸道晔隽烁梅椒ㄔ谔囟煊蚪S镅缘墓建、模型转换的实现等方面的细节,并给出了转换后的对应P屯肌关键词数控系统,特定领域,模型驱动,模型转换琩,至年世界上第ㄈ晔叵炒苍诿拦槭±工学院诞生以来,在短短的几十年内,数控系统经历了五代发展历程,并广泛应用于各行各业,成为制造业的莺要技术支柱之一。但在我国生产的数控机床中,.ナ侵械普及型数控机床,.ナ蔷眯褪鼗玻呒缎褪鼗仓徽%,中高端数控系统基本为德国西门子和日本法兰克郊夜舅⒍稀=昀矗裨骸⒐曳⒏奈⒖技部等机构连续发文,明确提出了鼓励装备制造业发展的战略举措,。广东省作为工业大省,年也提出将高速、精密数控机床及数控系统列为重点发展的产品,强调中高档数控系统将成为国产数控产业的发展趋势W莨酃谑丶际醯研究现状,某些控制理论的研究以及高性能五轴联动高端数控系统的开发已经达到或者接近了,但离实际应用和产业化还有相当大的距离。本文认为其主要矛盾已经不在于控制算法,而在于系统的设计策略和方法学上,特别是娜砑低车纳杓撇呗约胺椒ㄒ丫晌V圃际叵低性能根本性提高的瓶颈。数控系统是一个典型的复杂实时多任务嵌入式系统,然而嵌入式数控系统的开发,大都采取以程序代码为中心的强耦合的过程式开发方法,它存在着如下问题:7⒐痰母鞲龌方诠亓O∈传统的顺序式软件设计方法延误了产品开发的进度。主要的缺点是高层次的系统分析抽象ㄏ低车男枨蠓治鲇描述、设计锥魏湍勘昊肪持械目7⒈喑探锥沃渫呀冢统的开发常常是从技术细节开始,对整个系统缺乏全面而清晰的了解。而且开发初期所做的需求分析及设计,在后期的实现和测试中经常变动,甚至可能抛弃前期的设计方案。狈γ嫦蛄煊虻目7⒂镅院突肪从事嵌入式系统开发的工程师一般是各个应用领域的专家,对所要控制的目标系统有较深的理解,但往往缺乏足够的硬件和软件知识。而传统的嵌入式系统设计则要求设计者拥有深厚的硬件和软件知识,这就局限了嵌入式系统的进一步应用。低巢馐灾秃螅低晨煽啃阅岩员V目前基于手工编码方式开发的嵌入式数控系统,其功能验证和性能验证要等到系统完成后在问题域中通过测试用例来验证所设计的系统在各种测试用例中的正确性。然而,由经验可知软件测试并不能保证系统的完全正确性,其只能尽最大可能地发现错误并修改。随着系统大型化、系统复杂性的增加,通过测试来保证系统可靠性是越来越难,并且越到后週甌瑆,琩,,,痮郑建华博士研究生,、嵌入式控制系统。·.,,。.兀簍.—.
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囟煊蚰P颓叵低晨7Ⅸ的琂珻等都是基于统一的运行平台和结度胧绞叵低衬P筒阊橹た蚣面发现错误则修复花费的代价也越大。肟芍赜眯圆睿7⑿实停杀靖采用编码的开发方式,数控系统需求的变化,需要人工参与编码的修改过程