控制系統(tǒng)基于模型的系統(tǒng)工程開(kāi)發(fā)方法研究.pdf

1、航天領(lǐng)域控制系統(tǒng)要求必須具有極高的可靠性、可測(cè)試性和可重用性，對(duì)國(guó)內(nèi)航天領(lǐng)域控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，還需要考慮國(guó)產(chǎn)化、開(kāi)發(fā)人員習(xí)慣和開(kāi)發(fā)周期短等問(wèn)題。基于模型的系統(tǒng)工程是一種新興的系統(tǒng)工程技術(shù)，它以模型貫穿了整個(gè)開(kāi)發(fā)周期，可以有效地提高系統(tǒng)的可靠性和開(kāi)發(fā)效率。
　　本文針對(duì)航天領(lǐng)域的控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)問(wèn)題，采用基于模型的系統(tǒng)工程思想，對(duì)航天領(lǐng)域控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的全過(guò)程提供支持。本文的具體研究?jī)?nèi)容包括:
　　1)提出了一種針對(duì)航天領(lǐng)域控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

2、的方法論。該方法論包括了對(duì)建模、模型驗(yàn)證、自動(dòng)代碼生成、軟件在環(huán)、硬件在環(huán)和遠(yuǎn)程調(diào)試等開(kāi)發(fā)過(guò)程的支持，以及對(duì)這些過(guò)程中開(kāi)發(fā)方法和支撐開(kāi)發(fā)工具的支持。
　　2)針對(duì)物理模型和控制器的開(kāi)發(fā)，分別提出了基于控制流模型擴(kuò)展的數(shù)據(jù)流圖層次化建模方法和基于狀態(tài)圖加程序流程圖的控制器模型建模方法。
　　3)為驗(yàn)證2）中建模方法得到的模型實(shí)例是否滿足給定的約束，給出了基于一階邏輯的模型驗(yàn)證方法。
　　4)針對(duì)2）中的模型，提出了各自的

3、自動(dòng)代碼生成算法。特別地，針對(duì)程序流程圖，提出了由標(biāo)準(zhǔn)流程圖模型到結(jié)構(gòu)化C代碼的自動(dòng)生成算法。
　　5)在自動(dòng)代碼生成的基礎(chǔ)上，給出了物理模型和控制器模型代碼的軟件在環(huán)測(cè)試和硬件在環(huán)測(cè)試方法。
　　6)為了便于定位在環(huán)測(cè)試中發(fā)現(xiàn)的各種缺陷，提出了一種基于虛擬機(jī)的遠(yuǎn)程逆向調(diào)試方法。
　　實(shí)驗(yàn)研究和工程應(yīng)用充分表明，本文所提出的航天領(lǐng)域控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方法能有效提高系統(tǒng)的可靠性、可測(cè)試性、可重用性和開(kāi)發(fā)效率，相應(yīng)的開(kāi)發(fā)工具滿足