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

1、航天領域控制系統(tǒng)要求必須具有極高的可靠性、可測試性和可重用性，對國內航天領域控制系統(tǒng)來說，還需要考慮國產化、開發(fā)人員習慣和開發(fā)周期短等問題?；谀Ｐ偷南到y(tǒng)工程是一種新興的系統(tǒng)工程技術，它以模型貫穿了整個開發(fā)周期，可以有效地提高系統(tǒng)的可靠性和開發(fā)效率。
　　本文針對航天領域的控制系統(tǒng)開發(fā)問題，采用基于模型的系統(tǒng)工程思想，對航天領域控制系統(tǒng)開發(fā)的全過程提供支持。本文的具體研究內容包括:
　　1)提出了一種針對航天領域控制系統(tǒng)開發(fā)

2、的方法論。該方法論包括了對建模、模型驗證、自動代碼生成、軟件在環(huán)、硬件在環(huán)和遠程調試等開發(fā)過程的支持，以及對這些過程中開發(fā)方法和支撐開發(fā)工具的支持。
　　2)針對物理模型和控制器的開發(fā)，分別提出了基于控制流模型擴展的數(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)為驗證2）中建模方法得到的模型實例是否滿足給定的約束，給出了基于一階邏輯的模型驗證方法。
　　4)針對2）中的模型，提出了各自的

3、自動代碼生成算法。特別地，針對程序流程圖，提出了由標準流程圖模型到結構化C代碼的自動生成算法。
　　5)在自動代碼生成的基礎上，給出了物理模型和控制器模型代碼的軟件在環(huán)測試和硬件在環(huán)測試方法。
　　6)為了便于定位在環(huán)測試中發(fā)現(xiàn)的各種缺陷，提出了一種基于虛擬機的遠程逆向調試方法。
　　實驗研究和工程應用充分表明，本文所提出的航天領域控制系統(tǒng)開發(fā)方法能有效提高系統(tǒng)的可靠性、可測試性、可重用性和開發(fā)效率，相應的開發(fā)工具滿足