數(shù)控系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)理論和方法研究.pdf

1、數(shù)控系統(tǒng)最終的可靠性從根本上來說是由設(shè)計(jì)決定的，數(shù)控系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)是數(shù)控技術(shù)可靠性研究的一個(gè)主要方面，本文針對數(shù)控系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)進(jìn)行深入的理論和方法研究，論文主要研究內(nèi)容包括： 設(shè)計(jì)了基于生存期的嵌入式數(shù)控軟件系統(tǒng)可靠性工程過程，將整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)工程分為3個(gè)階段：早期階段、中期階段和后期階段的可靠性工程，并對各個(gè)階段可靠性工程的實(shí)施內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)分析和論述。 對處于可靠性工程早期階段數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可靠性進(jìn)行了

2、分析和建模，給出了基于RTOS平臺的數(shù)控系統(tǒng)層次化模塊結(jié)構(gòu)圖，在對數(shù)控系統(tǒng)功能分析的基礎(chǔ)上，對傳統(tǒng)的Littlewood模型進(jìn)行了改進(jìn)，得到改進(jìn)的Littlewood模型，即Improve-Littlewood模型，并將此模型應(yīng)用到實(shí)際數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)中。 提出數(shù)控系統(tǒng)各個(gè)功能模塊可靠性設(shè)計(jì)的重要度不同的觀點(diǎn)，分析了影響模塊重要度的因素：模塊規(guī)模、模塊復(fù)雜性、硬件對模塊設(shè)計(jì)的影響和模塊結(jié)構(gòu)可靠性的失效因子，并且對這些影響因

3、素的度量方法進(jìn)行了分析研究。在模塊可靠性重要度評判中引入模糊數(shù)學(xué)的方法，綜合考慮各種影響因素，對各個(gè)模塊的重要度進(jìn)行模糊綜合評判，并對得到的評判結(jié)果進(jìn)行排序。 在分析現(xiàn)有最小偏差插補(bǔ)算法的基礎(chǔ)上，對其進(jìn)行了有效的改進(jìn)，將不同卦限眾多的算法公式精簡為少數(shù)幾個(gè)統(tǒng)一的公式，有利于簡化插補(bǔ)程序的結(jié)構(gòu)，減少插補(bǔ)程序的代碼量，從而提高插補(bǔ)模塊設(shè)計(jì)的可靠性。同時(shí)，論文也對插補(bǔ)運(yùn)行時(shí)間特性進(jìn)行了分析，指出當(dāng)插補(bǔ)周期接近插補(bǔ)程序的運(yùn)行時(shí)間時(shí)，系統(tǒng)

4、可能出現(xiàn)實(shí)時(shí)性上的不可靠。 分析了在數(shù)控系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)和編碼階段可以使用的一些可靠性設(shè)計(jì)方法，并以實(shí)例的方式說明了如何在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中應(yīng)用這些方法。 論述了如何在測試階段提高數(shù)控系統(tǒng)的可靠性，從功能可靠性和實(shí)時(shí)可靠性兩個(gè)方面來對數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行測試。功能可靠性測試主要是設(shè)計(jì)適當(dāng)數(shù)量的測試用例，盡可能覆蓋整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)的功能，而實(shí)時(shí)可靠性測試提出插補(bǔ)模塊和位置控制模塊是系統(tǒng)實(shí)時(shí)可靠性測試的重點(diǎn)，并研究了對這兩個(gè)模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)可靠性測試