机电综合控制系统精细化功能设计方法与流程

本发明涉及一种大型飞机的机电系统控制功能设计分配过程技术领域，尤其涉及一种机电综合控制系统精细化功能设计方法。

背景技术：

随着大型飞机机电系统的综合化发展，机电系统的控制模式由传统单一功能独立设备，向着复杂功能分布式架构的方向快速转变，机电系统如何将各种控制功能进行捕获和分配需要掌握相当的技巧。

目前的设计过程均需要人工实现根据经验，或者参考以往的型号资料，进行相对复杂的人工分析后才能形成一定的认知，判断出新型号的需求与以往成熟架构的区别，而不能够直观的通过架构能力描述的形式进行直接匹配因此亟需一种能够将机电综合控制系统进行架构设计和功能分配的方法。

在传统的方式中，这些工作需要设计人员通过架构设计，功能分解，逐层逐级的完成。然而随着系统复杂度增加，规模增大，该方法的效率低下，错误率较高。

技术实现要素：

鉴于此，为了解决需要设计人员通过架构设计，功能分解，逐层逐级，系统复杂度增加，规模增大，效率低下，错误率较高等问题，本发明提供了一种机电综合控制系统精细化功能设计方法。该方法可以包括以下步骤：

s1，定义机电综合控制系统的主功能及其属性，其中：主功能包括：高精度实时控制功能、慢变长周期处理功能、突发性容忍功能和强同步处理功能；

s2，定义各个所述主功能的子功能项；

s3，基于所述主功能，建立系统功能框架模型；

s4，基于所述主功能及其属性，放置、匹配子功能项；

s5，判定设计结果。

本发明即以抽象机电系统基本核心功能要素为前提，并同步的设计相应的能力模型，对于需要匹配的型号需求，可以在以往的型号架构模型的基础上进行嵌套，如果满足，那么可以直接采用已有的成熟架构而不需要改动。如果不满足，那么也会直接体现出不满足的需求部分，可以支持设计者在原有成熟架构的基础上进行小规模的更新设计，也可以简化设计的工作量，同时本发明给出了设计迭代的路径，支持架构设计的反复迭代，知道设计需求与架构达到可接受程度的满足。

本发明提供了这样的一种机制，将机电系统控制架构进行要素抽象，形成能力模型，并将新的需求同样维度进行能力描述，并进行二者的匹配和迭代设计，直至达到预期的匹配度后，设计人员再开展有针对性的改进设计。该方法可以减轻设计过程前期的资料查找、学习、能力分析以及预先设计等环节的工作量，提高设计的效率，尽可能的支持已有成熟架构在新型号中的适用，提高了继承性和设计质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例的一种机电综合控制系统精细化功能设计方法的流程示意图；

图2是本发明一实施例的简单的系统功能框架模型示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示意性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域的技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明决不限于下面所提出的任何具体设置和方法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了结构、方法、器件的任何改进、替换和修改。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以避免对本发明造成不必要的模糊。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明实施例及实施例中的特征可以互相结合，各个实施例可以相互参考和引用。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1是本发明一实施例的一种机电综合控制系统精细化功能设计方法的流程示意图。

如图1所示，一种机电综合控制系统精细化功能设计方法，用于大型飞机的机电系统。该方法可以包括以下步骤：

s1，定义机电综合控制系统的主功能及其属性，其中：主功能包括：高精度实时控制功能、慢变长周期处理功能、突发性容忍功能和强同步处理功能；

s2，定义各个所述主功能的子功能项；

s3，基于所述主功能，建立系统功能框架模型；

s4，基于所述主功能及其属性，放置、匹配子功能项；

s5，判定设计结果。

在s1中：高精度实时控制功能的属性包括：时间小于10ms、精度大于0.001、bit、余度管理、故障识别、同步、防抖、增强；慢变长周期处理功能的属性包括：时间大于500ms、精度小于0.001、余度管理、故障识别、同步、防抖；突发性容忍功能的属性包括：周期/非周期、出现/反映时间小于5ms、精度大于0.001、余度管理、防抖、增稳、扩容能力；强同步处理功能的属性包括：精度大于0.001、余度管理、防抖、故障识别、同步、防抖。

在一些实施例中，s2包括：根据实际的业务情景，为四类主功能定义若干个子功能项。其中，子功能项所选择的属性包括：时间小于10ms、bit、余度管理、故障识别、同步和用户自定义属性；主功能及其属性的选择决定了子功能项在功能框架模型中放置时是否匹配。

在一些实施例中，s3包括：定义了包括采集功能、运算功能、驱动功能和显示功能的四种系统功能；利用系统功能连接主功能；利用功能框架模型中使用不同的图形样式代表不同的系统功能；利用不同颜色连线表示不同主功能；基于若干个系统功能和主功能，建立形成功能框架模型。

在一些实施例中，s4包括：选择系统功能框架模型；记录全部子功能项；系统自动遍历子功能项，将子功能项放置到系统功能框架模型对应的主功能处，根据属性判定子功能是否匹配，如果匹配成功，则将此子功能项标记为成功；否则，放置下一个子功能项，直到子功能项全部放置完成。

本发明主要是分解主功能，形成多个子功能项，与系统功能框架模型进行匹配，以便形成一个最优功能框架和子功能项的方法。

1.定义主功能及其属性。

1.1定义了四类主功能：高精度实时控制功能、慢变长周期处理功能、突发性容忍功能和强同步处理功能。

1.2主功能详细属性为：

1.2.1高精度实时控制功能的主要属性为：时间小于10ms、精度大于0.001、bit(机内自检测)(默认)、余度管理(默认)、故障识别(默认)、同步、防抖、增强等；

1.2.2慢变长周期处理功能的主要属性为：时间大于500ms、精度小于0.001、余度管理、故障识别、同步、防抖等；

1.2.3突发性容忍功能的主要属性为：周期/非周期、出现/反映时间小于5ms、精度大于0.001、余度管理、防抖(默认)、增稳(默认)、扩容能力(默认)等；

1.2.4强同步处理功能的主要属性为：精度大于0.001、余度管理、防抖、故障识别、同步(默认)、防抖(默认)等。

其中：括号内默认指的是用户定义子功能项时系统默认选择此属性。

1.3系统允许用户为每一个主功能自定义属性，比如自定义属性一、自定义属性二等。

2.定义子功能项。

2.1用户可以根据实际的业务情景，为四类主功能定义若干个子功能项，高精度实时控制功能子功能项定义如下表(1)所示：

表(1)

如上表(1)所示，定义了示例功能1、示例功能2和示例功能3子功能项，示例功能1所选择的属性有，时间小于10ms、bit、余度管理、故障识别、同步和用户自定义属性；其它三种主功能子功能项的定义与高精度实时控制功能相似。

2.2主功能及其属性的选择决定了子功能项在功能框架模型中放置时是否匹配。

3.建立系统功能框架模型。

定义了四种系统功能，包括采集功能、运算功能、驱动功能和显示功能。

系统功能之间可以连接主功能，功能框架模型中使用不同的图形样式代表不同的系统功能，使用不同颜色连线表示不同主功能，若干个系统功能和主功能建立形成功能框架模型。

图2是本发明一实施例的简单的系统功能框架模型示意图。

如图2所示，在简单的系统功能框架模型中，默认内置三种功能框架模型，允许用户自定义设计功能框架模型。

5.放置、匹配子功能项。

5.1用户选择系统功能框架模型。

5.2记录全部子功能项。

5.3系统自动遍历子功能项，将子功能项放置到系统功能框架模型对应的主功能处，根据属性判定子功能是否匹配，如果匹配成功，则将此子功能项标记为成功；否则，放置下一个子功能项，直到子功能项全部放置完成。

5.4匹配原则。

5.4.1高精度实时控制功能允许在采集和运算之间连接；

5.4.2慢变长周期处理功能允许在运算和运算、运算和驱动之间连接；

5.4.3突发性容忍功能允许在采集、运算、驱动和显示之间连接；

5.4.4强同步处理功能允许在运算和驱动，运算和显示，驱动和显示之间连接；

6.判定设计结果。

分别记录全部和匹配成功子功能项数目，如果匹配成功子功能项数目占全部子功能项数目百分之九十以上，则验证此功能分解成功；若占百分之九十以下，则调整系统功能框架模型，再进行放置和匹配子功能项。

本发明的关键点和欲保护点包括：

1.主功能及其属性设计定义。

高精度实时控制功能、慢变长周期处理功能、突发性容忍功能和强同步处理功能。

2.系统功能框架模式设计定义。

3.匹配原则设计定义。

需要说明是，在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以按实际需要将上述的操作步骤的顺序进行灵活调整，或者将上述步骤进行灵活组合等操作。为了简明，不再赘述各种实现方式。另外，各实施例的内容可以相互参考引用。

通过上述的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地理解到各实施方式可以借助于软件加必要的硬件平台的方式来实现，当然可以直接通过硬件的方式实现。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对于现有技术做出贡献的部分可以软件的形式体现出来。该计算机软件可以存储于计算机的可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等。可读存储介质可以存储有程序、指令等，使得计算机设备(如个人计算机、服务器或者网络设备等)执行各个实施例所述的方法。

最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可以轻易想到各种等效的修改或者替换，这些修改或者替换都应该涵盖在本发明的保护范围之内。