擴(kuò)散爐智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)【獨(dú)家畢業(yè)課程設(shè)計(jì)帶任務(wù)書(shū)+開(kāi)題報(bào)告+外文翻譯】,擴(kuò)散,分散,散布,智能,控制系統(tǒng),設(shè)計(jì),獨(dú)家,畢業(yè),課程設(shè)計(jì),任務(wù)書(shū),開(kāi)題,報(bào)告,講演,呈文,外文,翻譯 1 件發(fā)展的改進(jìn)方案心得體會(huì)報(bào)告 5 13/B 41100 13/B 41100 + 39 59 848810 41100 + 39 59 378514 + 39 59 378514 要 可編程邏輯控制器（ 件是眾多各種各樣的自動(dòng)化機(jī)器和設(shè)備的重要組成部分。不管它的工業(yè)相關(guān)方面，其目前的開(kāi)發(fā)實(shí)踐存在著嚴(yán)重的缺點(diǎn)，導(dǎo)致了質(zhì)量差，可再利用率低和其他問(wèn)題。本文旨在提出一個(gè)已專門(mén)研究改進(jìn)其過(guò)程 的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)方法和底層模型。這種方法輔助初始設(shè)計(jì)階段和改進(jìn)設(shè)計(jì)階段，形成一個(gè)完整的，均一表示結(jié)構(gòu)和動(dòng)作的樣子 ，有利于早期的正確性和一致性驗(yàn)證，引導(dǎo)有條不紊的軟件編碼和測(cè)試，并保持獨(dú)立的編程語(yǔ)言。雖然采用了面向?qū)ο蠹軜?gòu)的基本原則，但是模型引入了特有的基元去捕獲 件的特性和實(shí)現(xiàn)更高的程度的模塊化。此外，它用不變量和轉(zhuǎn)換條件代替方法在聲明形式上去表達(dá)更多知識(shí)。 關(guān)鍵詞： 工藝改進(jìn)，工程需要，設(shè)計(jì)，重復(fù)利用， 簡(jiǎn)介 基于 系統(tǒng)范圍從簡(jiǎn)單的數(shù)控機(jī)床到非常復(fù)雜的倉(cāng)儲(chǔ)，運(yùn)輸和包 裝設(shè)備，包括直角坐標(biāo)機(jī)器人，繞線機(jī)，堆垛機(jī)以及許多其他不同類型的自動(dòng)化系統(tǒng) . 個(gè)人或者課堂上允許免費(fèi)使用數(shù)字或硬拷貝全部或者部分這些資料，但不可用于商業(yè)利益中。版權(quán)須知，標(biāo)題出版物和顯示日期，版權(quán)是通過(guò) 份有限公司許可的。要以其他方式復(fù)制，重新發(fā)布，在服務(wù)器上發(fā)布或者重新分配列表，需要特定的權(quán)限和/或費(fèi)用。 7 A 997 7/05..$中之一的全球成本下降 500 萬(wàn)歐元之間，軟件成本平均 在 5%至 10%，這些取決于系統(tǒng)的性質(zhì)和復(fù)用率?？紤]到每年大批基于 系統(tǒng)的產(chǎn)出， 件的絕對(duì)價(jià)值確實(shí)相當(dāng)大。此外， 件就是模擬系統(tǒng)，并控制著它們的動(dòng)作，因此，它起到了非常關(guān)鍵的作用就整個(gè)系統(tǒng)的操作性和安全性：機(jī)械和電氣器械是固定不動(dòng)的直到軟件開(kāi)始運(yùn)行以及它出現(xiàn)故障時(shí)。 自動(dòng)化市場(chǎng)的穩(wěn)步增長(zhǎng)和 靈活性，保證了較低硬件成本和軟件為基礎(chǔ)的運(yùn)動(dòng)控制，向著更高水平的產(chǎn)品定制服務(wù)邁步。大多數(shù)開(kāi)發(fā)人員屬于中小規(guī)模企業(yè)之類的（中小企業(yè)）。傳統(tǒng)的專業(yè)化的中小型企業(yè)青睞實(shí)行分包的工作組織。這要求支持當(dāng)前件工程實(shí)踐不提供的合作社發(fā)展。 系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)通常分為兩個(gè)主要階段，即結(jié)構(gòu)的發(fā)展（機(jī)械和電氣元件）和控制的發(fā)展（電子和軟件組件）。后者是從前者的要求派生的，機(jī)械 個(gè)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的文化一般是不同的，共同的語(yǔ)言是很難定義的，信息的缺乏和誤解這些結(jié)果在開(kāi)發(fā)過(guò)程中引發(fā)了一些修正和迭代。 目前的 件工程實(shí)踐受制于硬件供應(yīng)商的所提供的編程環(huán)境，因?yàn)榫唧w的設(shè)計(jì)方法和工具仍然缺乏。硬件供應(yīng)商提供的專有低級(jí)編程語(yǔ)言或者通過(guò) 標(biāo)準(zhǔn)版本【 7,13】。因此， 在沒(méi)有進(jìn)行有意義的設(shè)計(jì)活動(dòng)下，要求規(guī)范被非正式的進(jìn)行，軟件編碼立即執(zhí)行。 編程組織是既沒(méi)有技術(shù)也沒(méi)有資源來(lái)重新塑造自己的內(nèi)部實(shí)踐的精簡(jiǎn)的結(jié)構(gòu)，必需依賴于程序員的經(jīng)驗(yàn)。引進(jìn) 準(zhǔn)（過(guò)去的幾年主要精力花在 件的發(fā)展）解決了可移植性和互操作性問(wèn)題，但它沒(méi)有顯著提高初始階段的軟件生命周期。 本論文的目的是提出設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)方法，底層模型，命名為“更容易”，這是已專門(mén)研究的改進(jìn)過(guò)程。該方法支持初步的改進(jìn)設(shè)計(jì)階段，產(chǎn)生了完整的，均勻的表示系統(tǒng)的動(dòng)作，有利于早期的正確性和一致性驗(yàn)證，引導(dǎo)有條不紊的軟件編 碼和測(cè)試，并保持獨(dú)立的編程語(yǔ)言。雖然采用了面向?qū)ο蠹軜?gòu)的基本原則，但是模型引入了特有的基元去捕獲 件的特性和實(shí)現(xiàn)更高的程度的模塊化。此外，它用不變量和轉(zhuǎn)換條件代替方3 法在聲明形式上去表達(dá)更多知識(shí)。 從 件的性質(zhì)研究具體的解決方案的原因是，基于 系統(tǒng)是最常見(jiàn)的時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)實(shí)時(shí)系統(tǒng)，及其它提出了一種有較差的時(shí)間約束（ 20 到 50 赫茲）【 13】的典型循環(huán)執(zhí)行。在每個(gè)周期期間，它檢測(cè)輸入的值和工作變量，并計(jì)算這些工作和輸出變量。執(zhí)行時(shí)間越長(zhǎng)，系統(tǒng)狀態(tài)檢測(cè)頻率越低。 像狀態(tài)圖工具管理分層狀態(tài)圖的能力是有趣的 ，但是它們也不能捕獲所有所需的知識(shí)，以實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的系統(tǒng)控制（見(jiàn)章節(jié)改進(jìn)方案）。此外，時(shí)鐘驅(qū)動(dòng) 件的本質(zhì)可以防止從應(yīng)用方法設(shè)置為順序的軟件，作為這些建議在【 8， 14， 16】，這是表示動(dòng)態(tài)的可憐方法。甚至最近的 型【 16】的不正規(guī)約束以及狀態(tài)轉(zhuǎn)換的細(xì)節(jié)（觸發(fā)事件，不良反應(yīng)），因此不能支持正確性控制。最后，正式的模型【 6， 12， 17】并不適用復(fù)雜系統(tǒng)表示，并難以使用和轉(zhuǎn)換為 言。這里提出的改進(jìn)過(guò)程已經(jīng)被目 10542于可編程邏輯控制器增強(qiáng)了應(yīng)用軟件的實(shí)現(xiàn) )。本文定量的信息報(bào)告來(lái)自該項(xiàng)目進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。一個(gè)全面發(fā)展的方法，作為 目22273于提高機(jī)床自動(dòng)化的方法和組工具 )在計(jì)算機(jī)數(shù)控（ 床該領(lǐng)域正在進(jìn)行。歐洲共同體委員會(huì)【 分支持這兩個(gè)項(xiàng)目。 本文分為六個(gè)主要部分。下一節(jié)介紹“更容易”模型的基本概念，下面兩節(jié)提出了應(yīng)用方法的兩個(gè)步驟，即計(jì)劃建設(shè)和計(jì)劃改善。然后，一節(jié)考察一致性驗(yàn)證問(wèn)題以及下一節(jié)介紹來(lái)自模型應(yīng)用的代碼生成實(shí)踐規(guī)則。最后一節(jié)討論所提出的方法對(duì) 件開(kāi)發(fā)周期的影響。 4 “ 更容易”模型 該模型是基于面向?qū)ο蟮姆独?，最初的靈感是來(lái)自一根棒的作品【 18】。它為對(duì)象組合建立嚴(yán)格的指導(dǎo)方針，因此，通過(guò)組合它的部件單元可以獲得一個(gè)復(fù)合系統(tǒng)的控制代碼。它使用法則和操作原語(yǔ)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的，原始的【 2， 5】方法【常規(guī)】，以保持系統(tǒng)的合法性和穩(wěn)定性。報(bào)道的例子在這和下面的部分僅就它們的重要方面做出評(píng)論。 對(duì)象 系統(tǒng)單元模型為對(duì)象類型，對(duì)象的概念，用異常的方法，我們采用的是類似經(jīng)典的面向?qū)ο蟮姆独撵o態(tài)的角度來(lái)看，一個(gè)對(duì)象類型的特征在于是有一個(gè)名稱，一個(gè)屬性和組件列表。簡(jiǎn)單單元不存在復(fù)合結(jié)構(gòu)， 因此，它們只描述屬性表示輸入或輸出，設(shè)置，狀態(tài)和工作變量。一個(gè)屬性由它可以給出的值的一對(duì)【屬性：域】表示。復(fù)雜單元的定義包括參與組合的表達(dá)對(duì)象的組件。一個(gè)組件被聲明為一對(duì)【角色：對(duì)象】定義類型的扮演特定作用的對(duì)象。根據(jù)面向?qū)ο蟮姆独?，一個(gè)對(duì)象類型可以通過(guò)專門(mén)定義。專門(mén)類型繼承了起源于對(duì)象的屬性和組件，除了添加和重新定義。重新定義組件僅限于映射到一個(gè)子型，重新定義屬性意味著限制其定義域。 合法法則 常量，關(guān)系到每個(gè)對(duì)象類型的約束空間的合法狀態(tài)和合法狀態(tài)的變化。它們被編寫(xiě)為謂詞演算【 1】的表達(dá)式【法則】，應(yīng)用 到當(dāng)前和前一個(gè)狀態(tài)的對(duì)象，如果有的話，作為它的成分。關(guān)鍵字“過(guò)去”前的屬性名稱是指屬性值之前的最后一個(gè)狀態(tài)對(duì)象的變化，因?yàn)樗l(fā)生在埃菲爾【 14】 果 表先前的和當(dāng)前的對(duì)象狀態(tài)， 有的值是記為“過(guò)去”獨(dú)立于它們是否改變或者在 。然后，合法性法則可以看作是后置條件。當(dāng)一個(gè)合法性沖突被檢測(cè)到，控制器必需采取行動(dòng)，或者拒絕非法狀態(tài)的變化或者通過(guò)適當(dāng)修改錯(cuò)誤狀態(tài)實(shí)現(xiàn)合法狀態(tài)。出于這個(gè)原因，我們聯(lián)想到每一個(gè)合法性法則相應(yīng)的恢復(fù)操作。 轉(zhuǎn)換法則 除了確保對(duì)象狀態(tài)和狀態(tài)變化的合法性 ， 碼的主要任務(wù)是通過(guò)計(jì)算出新的穩(wěn)定狀態(tài)解決不穩(wěn)定狀況。換句話說(shuō)，自動(dòng)化系統(tǒng)作為一個(gè)同步狀態(tài)機(jī)【 10，16】，在控制系統(tǒng)中，狀態(tài)轉(zhuǎn)換法通過(guò)比較對(duì)象狀態(tài)和事件發(fā)生檢測(cè)不穩(wěn)定狀態(tài)，計(jì)算出新?tīng)顟B(tài)并進(jìn)行所需的操作。雖然合法性和穩(wěn)定性問(wèn)題在性質(zhì)上是不同的，它們的管理都可以基于相同的建模解決方案，因?yàn)閮烧叨夹枰x的條件與相關(guān)的操作進(jìn)行。 虛擬對(duì)象 相互影響的兩個(gè)或兩個(gè)以上的對(duì)象類型，在復(fù)合對(duì)象中，它們扮演著組件這個(gè)角色，經(jīng)常呈現(xiàn)規(guī)律。這意味著某些法則存在所有它們參與的復(fù)合對(duì)象中，它們表達(dá)的約束，在上下文中這些 組件必需要滿足，即其上下文自由交互規(guī)則。這些法則可以從單一復(fù)合對(duì)象和關(guān)聯(lián)到一個(gè)虛擬對(duì)象中刪除，引入到這里的目的。這個(gè)對(duì)象類型被稱為虛擬的，因?yàn)樗鼪](méi)有對(duì)應(yīng)的物理系統(tǒng)單元。在代碼方面，一個(gè)虛擬對(duì)象對(duì)應(yīng)的控制程序執(zhí)行時(shí)，這些組件對(duì)象協(xié)同工作。 5 構(gòu)造方案 通過(guò)簡(jiǎn)單的例子，在這里我們展示了軟件設(shè)計(jì)師所做的工作。其結(jié)果是系統(tǒng)控制的一個(gè)初步方案。這個(gè)例子引用輸送機(jī)和挑選灣控制，因?yàn)樗鼈兪谴蠖鄶?shù)自動(dòng)化運(yùn)輸和倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的典型元素（在不同的復(fù)雜程度）。由于一個(gè)單元的完整建模取決于其組件，系統(tǒng)表示通常遵循一個(gè)自低向上的方法。 簡(jiǎn)單 單元結(jié)構(gòu) 一個(gè)輸送機(jī)移動(dòng)對(duì)象通過(guò)一個(gè)引擎從入口點(diǎn)到出口點(diǎn)。在這個(gè)例子中，輸送機(jī)被認(rèn)為是一個(gè)簡(jiǎn)單的單元【沒(méi)有組件】。改對(duì)象代表它具有許多屬性作為單元參數(shù)和變量影響控制。下面定義報(bào)告參與單元控制的典型屬性的一個(gè)示例： 對(duì)象輸送機(jī) 長(zhǎng)度： 2000. 物理參數(shù) 輸入光電管：布爾 輸入變量 退出光電管：布爾 輸入變量 輸入信號(hào)量：（綠，紅） 輸出變量 退出信號(hào)量：（綠，紅） 輸出變量 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：（停止，低，高） 輸出變量 狀態(tài)：（就緒，等待下載，下載，等待 傳輸，傳輸，忙，卸載，錯(cuò)誤） 過(guò)度變量 模式：（手動(dòng)，自動(dòng)） 設(shè)置變量 注意：布爾 工作變量 定時(shí)器：（預(yù)置，復(fù)位，失效） 工作變量 物理參數(shù)描述具體單元的特性，影響其動(dòng)作，輸入變量給傳感器值，輸出變量設(shè)置操作執(zhí)行器， 過(guò)度變量是用來(lái)表示對(duì)象動(dòng)態(tài)，引入設(shè)置變量約束系統(tǒng)的動(dòng)作以符合用戶的調(diào)節(jié)選擇，工作變量允許記錄中間值，包括典型的原語(yǔ)，比如定時(shí)器和計(jì)數(shù)器。 簡(jiǎn)單單元合法性 合法性法則定義了對(duì)象空間的合法狀態(tài)和合法狀態(tài)變化，包括違反情況下采取的行動(dòng)。為了可讀性，法則都做了標(biāo)記，參照輸送機(jī)的例子，下面的法則： 度 008 → 電機(jī)轉(zhuǎn)速 反應(yīng) {提示信息“錯(cuò)誤速度”，電機(jī)轉(zhuǎn)速： =低 } 為防止長(zhǎng)距離輸送，電機(jī)轉(zhuǎn)速是不允許達(dá)到高值的。如果出現(xiàn)這種情況，就會(huì)發(fā)出警告信息并降低轉(zhuǎn)速。同樣，狀態(tài)變化可以約 束在一下法則： 去電機(jī)轉(zhuǎn)速 機(jī)轉(zhuǎn)速和過(guò)去電機(jī)轉(zhuǎn)速 止 → 電機(jī)轉(zhuǎn)速 反應(yīng) {提示信息“錯(cuò)誤加速”，電機(jī)轉(zhuǎn)速： =低 } 說(shuō)明它是不允許突然從靜止到高速運(yùn)行的。需要注意的是恢復(fù)操作算法寫(xiě)在任何程序語(yǔ)言中（這里，類似于帕斯卡語(yǔ)言）。 簡(jiǎn)單單元轉(zhuǎn)換 狀態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系到系統(tǒng)動(dòng)作對(duì)象狀態(tài)變量的變化（就輸送狀態(tài)下來(lái)說(shuō)）。在當(dāng)前狀態(tài)變量值和其他值表示一個(gè)事件的發(fā)生，左邊的表達(dá)式采取的是一個(gè)布6 爾謂詞的形式。右邊的表達(dá)式描述計(jì)算執(zhí)行確定新的狀態(tài)和其他可能的副作用。例如： 態(tài)（就緒 ，等待下載）和輸入光電管以及輸入信號(hào)量 色 → {狀態(tài)：=下載，定時(shí)器： = 設(shè)定 } 描述了從就緒或等待狀態(tài)到下載狀態(tài)的過(guò)渡，以及附加啟動(dòng)下載定時(shí)器。 復(fù)雜單元結(jié)構(gòu) 一個(gè)挑選灣基本上使用臺(tái)輸送機(jī)和兩臺(tái)調(diào)車機(jī)車。出口輸送機(jī)出口托盤(pán)在倉(cāng)庫(kù)里。接著由第一調(diào)車脫離正交的輸送托盤(pán)。然后拾取模塊輸送使托盤(pán)可用人工操作。第二次調(diào)車再次改變朝向倉(cāng)庫(kù)。最后，入口輸送機(jī)把托盤(pán)送回到倉(cāng)庫(kù)。因此，挑選灣是復(fù)雜對(duì)象很顯著的一個(gè)例子： 對(duì)象挑選灣 出口輸送機(jī)：傳送帶 組件 拾取模塊 ：傳送帶 組件 入口輸送機(jī)：傳送帶 組件 第一次調(diào)車：調(diào)車機(jī)車 組件 第二次調(diào)車：調(diào)車機(jī)車 組件 形狀校驗(yàn)器：布爾 輸入變量 狀態(tài)：（就緒，等待，忙 ，? ） 過(guò)渡變量 模式：（手動(dòng)，自動(dòng)） 設(shè)置變量 錯(cuò)誤：整數(shù) 工作變量 運(yùn)行命令：布爾 工作變量 復(fù)雜對(duì)象顯示 在一般情況下，同一類型的變量和參數(shù)出現(xiàn)在一個(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)象里。上面的示例報(bào)告只是它們的一個(gè)樣品。挑選彎應(yīng)該在一定時(shí)間傳送托盤(pán)，就緒意味著沒(méi)有托盤(pán)在傳送，等待意味著有操作人員在拾取模塊上管理托盤(pán)，忙碌意味著在傳送過(guò)程中托盤(pán)退出或進(jìn)入設(shè)備。除了從合法性和過(guò)渡性法則，從這個(gè)定義上，組成結(jié)構(gòu)和相對(duì)靜止以及行為約束沒(méi)有結(jié)果。 復(fù)雜單元變量和轉(zhuǎn)換 作為單元 本事，復(fù)雜系統(tǒng)的非法狀態(tài)或非法狀態(tài)的變化，必須識(shí)別和管理。如下法則給出了一個(gè)示例： 有形狀檢驗(yàn)器或者錯(cuò)誤 →模式 動(dòng) 反應(yīng) {提示信息“操作員要求”，模式： = 手動(dòng) } 同樣的，復(fù)雜系統(tǒng)顯示自身的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，參照所識(shí)別的狀態(tài)變量（狀態(tài)也在這種情況下）來(lái)表示。例如： 態(tài) 緒和過(guò)去模式 動(dòng)以及模式 動(dòng) → {狀態(tài)： = 等待 } 然而，復(fù)雜單元的大部分知識(shí)都關(guān)注到它與組件單元的交互，以及本文中組 件單元的交互。 7 復(fù)合單元和組件單元的交互 這種相互依存的關(guān)系既包括合法性和過(guò)渡約束。復(fù)合和組件單元的狀態(tài)和特性的一致性都是通過(guò)法則表示的，像下面的小例子，迫使每個(gè)組件共享整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行模式（點(diǎn)符號(hào)表示組件屬性）： 式 出傳送模式和模式 一次調(diào)機(jī)模式和? 反應(yīng) {退出傳送模式 ： = 模式；第一次調(diào)機(jī)模式 ： = 模式 } 過(guò)渡約束是非常重要的，因?yàn)樗鼈兺搅私M件和復(fù)合狀態(tài)圖。狀態(tài)圖層次結(jié)構(gòu)的想法不是新的【 10， 16】；我們提出的是一個(gè)分區(qū)強(qiáng)制執(zhí)行模塊化程度的標(biāo)準(zhǔn)。記住， 過(guò)渡法則的特點(diǎn)是一個(gè)授權(quán)的條件和操作產(chǎn)生新的合法狀態(tài)。這個(gè)條件是應(yīng)用于復(fù)合單元和它的組件，以及把所有的組件屬性考慮進(jìn)去。這意味著復(fù)合單元的狀態(tài)轉(zhuǎn)變是可以確定的，還有其他原因，由發(fā)生的一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換到它的一個(gè)組件中。法則： 態(tài) 和過(guò)去傳送狀態(tài) 載以及輸入狀態(tài) 待 → {狀態(tài)： = 等待；? } 建立挑選灣是準(zhǔn)備接收一個(gè)新項(xiàng)目，只有當(dāng)它處于完全空置時(shí)，那就是之前的項(xiàng)目已經(jīng)返回到倉(cāng)庫(kù)時(shí)。反過(guò)來(lái)，運(yùn)動(dòng)可以改變復(fù)合單元屬性和其組件。這意味著復(fù)合單元狀態(tài)圖的過(guò)渡 可以確定，以及其它影響，組件狀態(tài)圖過(guò)渡觸發(fā)。這個(gè)例子： 態(tài) 待和“進(jìn)行”命令 → {狀態(tài)： = 忙；拾取模塊通告： = 真 } 意味著只要操作人員按壓進(jìn)行挑選灣按鈕再次啟動(dòng)它，總體狀況忙碌和確認(rèn)這是通過(guò)通知變量給拾取模塊的。這將影響拾取模塊的過(guò)渡（記著它是一個(gè)傳送機(jī)），例如： 態(tài) 待運(yùn)送和通知 → {狀態(tài)： = 運(yùn)送；? } 注意，為了使組件描述和復(fù)合行為保持獨(dú)立，后者是不允許直接修改前者的狀態(tài)變量，但工作變量是用于此目的。 在一個(gè)復(fù) 合單元組件之間的交互 在先前的例子當(dāng)中，相互依存延伸到了合法性和過(guò)渡法則。我們已經(jīng)看到了 則約束所有挑選灣組件遵守整體工作模式。同樣的，挑選灣法則可以把組件的兩個(gè)狀態(tài)聯(lián)系起來(lái)，像下面的例子： 出傳送狀態(tài) 送 →第一次調(diào)機(jī)通知 反應(yīng) {第一次調(diào)機(jī)通知： = 真 } 意思是說(shuō)，當(dāng)出口輸送機(jī)移動(dòng)托盤(pán)時(shí)，為了準(zhǔn)備后續(xù)裝載作業(yè)，下面的拾取模塊會(huì)被告知。關(guān)于對(duì)第一次調(diào)機(jī)狀態(tài)的影響由下面的過(guò)渡法則表示： 態(tài) 備和通知 → {狀態(tài)： = 等待運(yùn)送；? } 8 方案改進(jìn) 工廠控制通常是非常復(fù)雜的。雖然“更容易”表示法是簡(jiǎn)潔的最終數(shù)量的 是它通常包括了幾百條法則。它重現(xiàn)了該方案在建?；顒?dòng)時(shí)造成現(xiàn)存的可以和應(yīng)該改進(jìn)的方面。在本節(jié)中，我們研究三個(gè)改進(jìn)方案，意味著，如果適用，增加模塊化以及因此而重新使用的潛在。 專業(yè)化 第一個(gè)改進(jìn)的建議是通過(guò)采用已被定義的其他對(duì)象描述一個(gè)新的對(duì)象的可能性。一種常見(jiàn)的情況是一個(gè)新對(duì)象作為一個(gè)基本對(duì)象的變形出現(xiàn)，這種情況可以很方便通過(guò)專門(mén)模仿，使后者變?yōu)榍罢摺＿@個(gè)專業(yè)對(duì)象繼 承了父型的結(jié)構(gòu)（組件），屬性（屬性）和行為（合法性和過(guò)渡法則）。專業(yè)對(duì)象的特性通過(guò)添加新組件或約束那些繼承，添加新屬性或約束那些繼承，添加新法則以防它們與那些繼承有沖突。作為一個(gè)例子，假設(shè)我們有與挑選灣相關(guān)的形狀檢測(cè)器傳感器，而不是在一些輸送機(jī)上： 檢測(cè)傳送對(duì)象是一臺(tái)傳送機(jī) 形狀檢測(cè)器：布爾 輸入變量 下面的法則可以添加用于區(qū)分正常傳送機(jī)和檢測(cè)傳送機(jī)的行為： 是形狀檢測(cè)器 →模式 動(dòng)和電機(jī)轉(zhuǎn)速 止 反應(yīng) {模式： = 手動(dòng)；電機(jī)轉(zhuǎn)速： = 停止 } 對(duì)象定義專業(yè)化防止在一個(gè)基本單元類型控制代碼引入不一致。 行為參數(shù)化法 一個(gè)進(jìn)一步的改進(jìn)方案在于組織對(duì)象法則轉(zhuǎn)為模塊，它的執(zhí)行是由對(duì)象屬性的特定組合來(lái)決定的，尤其是物理參數(shù)和設(shè)置變量。參照傳送機(jī)，我們可以設(shè)想下，除了普通法則，一些法則在手動(dòng)模式下執(zhí)行以及其他法則在自動(dòng)模式下執(zhí)行。模式條件不是包括在每個(gè)法則里，在適當(dāng)選擇參數(shù)下，我們可以組織法則。以下標(biāo)題： 傳送機(jī)法則 普通法則 ? ? ? 傳送機(jī)法則模式 = 自動(dòng) 在狀態(tài) (下載，卸載 ) →電機(jī)轉(zhuǎn)速 反應(yīng) {電機(jī)轉(zhuǎn)速： = 低 } 傳送機(jī)法則模式 = 手動(dòng) ? ? ? 引入傳送機(jī)法則模塊 行為參數(shù)化法的好處基本上有兩種：第一，對(duì)象方案變得更具可讀性，因此更容易理解和確認(rèn)；第二，更高的模塊化程度使“更容易”法則翻譯成可重復(fù)使用的 碼。 虛擬對(duì)象 假設(shè) M 對(duì)象類型在不同系統(tǒng)可能與其他對(duì)象類型一起參與。它們?cè)谶@種場(chǎng)景下的行為是通過(guò)有法則關(guān)聯(lián)的相對(duì)應(yīng)的復(fù)雜系統(tǒng)表示 的。它可能會(huì)發(fā)生一些法則出9 現(xiàn)在所有場(chǎng)景下，這意味著 了避免冗余的定義和提高模塊化設(shè)計(jì)，從不同復(fù)雜對(duì)象刪除這些法則，并將它們關(guān)聯(lián)到一個(gè)新對(duì)象是非常有用的，形成這種 這個(gè)解決方案提出了一些缺點(diǎn)。每個(gè)原始復(fù)雜對(duì)象在其結(jié)構(gòu)上被修改：用一個(gè)中間組件取代 N,,從而在組件間引入一種層級(jí)，它不對(duì)應(yīng)所感知的現(xiàn)實(shí)。此為，建模在這樣出現(xiàn)問(wèn)題，即 將需要第二個(gè)中間對(duì)象，與前一個(gè)分享一個(gè)組件。 我 們想說(shuō)的是 句話說(shuō)，我們不需要一個(gè)新的對(duì)象，而是一個(gè)與上下文無(wú)關(guān)的法則的座位，我們稱為虛擬對(duì)象。并給出一個(gè)例子“雙輸送機(jī)”，因?yàn)檫@種組合經(jīng)常在挑選灣和運(yùn)輸線遇到： 一對(duì)輸送機(jī)虛擬為 2：傳送帶 長(zhǎng)度：實(shí) 雙輸送機(jī)法則 式 2 模式 反應(yīng) {如果過(guò)去 式＜＞ 式 然后 式： = 式 否則 式： = 式 } 態(tài)處于（忙，卸載） 態(tài)處于（等待下載，下載） 反應(yīng) {如果過(guò)去 式＜＞ 式 然后 式： = 值（ （ 態(tài)）） 否則 式： = 值（ （ 態(tài)）） } 度 1 長(zhǎng)度 + 度 +應(yīng) {長(zhǎng)度： = 度 + 度 +一旦引入，這個(gè)虛擬對(duì)象及其屬性在每一個(gè)復(fù)雜對(duì)象包括一個(gè)或多個(gè)雙輸送機(jī)的法則可以召回?？紤]運(yùn)輸線，包括其他單元，兩臺(tái)輸送機(jī)： 對(duì)象運(yùn)輸線 ? ? ? A,B：傳送帶 長(zhǎng)度 ：整數(shù) 關(guān)于雙輸送機(jī)運(yùn)輸線的法則如下： 對(duì)輸送機(jī)（ ,） 度 對(duì)輸送機(jī)（ ,）長(zhǎng)度 + ? 前者指出 的行為根據(jù)一對(duì)連接的輸送機(jī)的典型規(guī)則，后者指出運(yùn)輸線路長(zhǎng)度包括這對(duì)輸送機(jī)。 10 這是值得觀察的方式，“更容易”模型讓上下文無(wú)關(guān)和上下文相關(guān)的行為不同。上下文無(wú)關(guān)的行為由單一對(duì)象和虛擬對(duì)象相關(guān)法則表示。上下文相關(guān)的行為由復(fù)雜對(duì)象關(guān)于其組件和召回虛擬對(duì)象的法則表示。 一致性驗(yàn)證 動(dòng)器，例如輸送機(jī)引擎，在每個(gè)執(zhí)行周期結(jié)束時(shí)動(dòng)作根據(jù)控制軟件邏輯 。根據(jù)不同的控制代碼，正確的行為或輸入信號(hào)的錯(cuò)誤（也可能是危險(xiǎn)的）反應(yīng)和可能發(fā)生的用戶命令。對(duì)象和法則提供了一個(gè)完整的單元和系統(tǒng)動(dòng)態(tài)的表示法。每條法則可以很容易的轉(zhuǎn)換成遵循一定規(guī)律（請(qǐng)參閱下部分）的 確認(rèn)的是，法則效果是一致的并導(dǎo)致了預(yù)期的系統(tǒng)行為。此外，法則可串行性【 9】應(yīng)確保，也就是說(shuō)，控制應(yīng)該獨(dú)立的發(fā)行法則命令，或者至少合理排序標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該基于法則分析。 為了滿足這些要求，根據(jù)它們的相互依存關(guān)系，我們把法則進(jìn)行分類，以及通過(guò)特定串行條件下展示不同分類的特點(diǎn)。 給定一個(gè)合法或過(guò)渡法則 屬于整個(gè)系統(tǒng)法則的集合 L,我們用 示違反它的所有狀態(tài)（屬于所有可能狀態(tài)的 S 空間）的集合。此外，我們把與法則 x(轉(zhuǎn)換 )映射輸入狀態(tài)，用來(lái)評(píng)估法則，進(jìn)入一個(gè)新?tīng)顟B(tài)。假設(shè)每個(gè)法則本身是正確的，輸出狀態(tài)始終是合法的并與產(chǎn)生它的法則相對(duì)應(yīng)。 每一個(gè)執(zhí)行周期，對(duì)象的兩個(gè)或者更多的法則可能檢測(cè)到需要執(zhí)行相對(duì)操作的情況。在處理這種情況時(shí)，我們可以遵循不同的法則掃描模式：串行和并行。前者由下面的算法表示： 所有對(duì)象法則的 n 值和 狀態(tài)經(jīng)過(guò) （并可能 執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作）評(píng)估后獲得。相反，下面的算法表示后者的掃描模式： 初始狀態(tài)，也就是說(shuō)在法則掃描開(kāi)始時(shí)，其處于空閑。 考慮到這種區(qū)別，現(xiàn)在我們可以根據(jù)互相依賴關(guān)系分類法則：排他性，限制順序獨(dú)立性，擴(kuò)展順序獨(dú)立性，平行的獨(dú)立性。不屬于這些類型的法則可能會(huì)引入串行問(wèn)題，因此必須重寫(xiě)。 排他性 第一種情況的發(fā)生，在任何情況下，僅有一個(gè)對(duì)象法則可能受到違背，執(zhí)11 行相關(guān)的操作不違反其他法則?？紤]成對(duì)法則，下面的條件（不被掃描方式影響）必須滿足 可能輸送機(jī)法則滿足排他性是： 態(tài) 備 → 托 盤(pán)代碼 反應(yīng) {托盤(pán)代碼： = 0} 態(tài) 誤 → 電機(jī)轉(zhuǎn)速 止 反應(yīng) {電機(jī)轉(zhuǎn)速： =停止 } 托盤(pán)代碼是一個(gè)整數(shù)屬性，其報(bào)告在輸送機(jī)上移動(dòng)的托盤(pán)類型，以及錯(cuò)誤是其中一個(gè)可以取的狀態(tài)值。這些法則不能同時(shí)違反，以及任一反應(yīng)不能確定其他法則的非法狀態(tài)。事實(shí)上，在不違反 ， 應(yīng)零值分配到托盤(pán)代碼，同樣 足來(lái)自 應(yīng)執(zhí)行的引起的狀態(tài)。 限制順序獨(dú)立性 發(fā)生這種情況，如果最后對(duì)象狀態(tài)，根據(jù)順序掃描模式的一個(gè)完整法則掃描獲得的總是獨(dú)立于掃描命令和所有法則的合法性。此外， 反法則已經(jīng)符合相應(yīng)的反應(yīng)。從形式上看，下面條件必須滿足 ： 注意，第二條件是相同的排他性，因?yàn)樵谶@兩種情況執(zhí)行一個(gè)操作不能違反其他已滿足條件的法則。第一個(gè)條件， 1ˊ部分）說(shuō)到一個(gè)反法則不能由其他法則操作滿足， 1〞部分提到最后狀態(tài)必須獨(dú)立于掃描命令。 挑選灣可能滿足限制順序，但不是唯一獨(dú)立的法則有以下幾種： 出輸送機(jī)模式 一次調(diào)機(jī)模式 反應(yīng) {第一次調(diào)機(jī)模式： = 退出輸送機(jī)模式 } 出輸送機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速 一次調(diào)機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速 反應(yīng) {第一次調(diào)機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速： = 退出輸送機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速 } 這兩條法則可以同時(shí)違反，并且它們各自的反應(yīng)不影響其他法則的合法狀態(tài)。這意味著這兩條法則的不合法狀態(tài)對(duì)于在 作執(zhí)行后的 直是不合法的，以及對(duì)于作執(zhí)行后的 是一樣的。因此，掃描命令并不影響最后結(jié)果。 擴(kuò)展順序獨(dú)立性 發(fā)生這種情況，如果最后對(duì)象狀態(tài)，根據(jù)順序掃描模式的一個(gè)完整法則掃描獲得的總是獨(dú)立于掃描命令和所有法則的合法性。然而，這里的法則可以由其他法則的操作滿足，并使得順序獨(dú)立擴(kuò)展。下面的條件必須滿足 ： 12 并且它可以證明它們與此等效： 作為一個(gè)例子，考慮下面的輸送機(jī)法則： 突發(fā)事件 →狀態(tài) 誤以及輸入信號(hào) 反應(yīng) {狀態(tài)： = 錯(cuò)誤；輸入信號(hào)： = 紅；電機(jī)轉(zhuǎn)速： = 停止 } 其中突發(fā)事件是布爾屬性，其值取決于操作人員可能按的按鈕。如果與上面定義的則一起考慮， 于擴(kuò)展順序獨(dú)立類型而不是限制類型。事實(shí)上，條件“ 狀態(tài) 誤和引擎轉(zhuǎn)速 ”對(duì)于這兩條法則是不合法的，除了首先掃描 的操作執(zhí)行決定了一個(gè)新的狀態(tài)，其結(jié)果對(duì)于這兩條法則是合法的。 并行獨(dú)立 發(fā)生這種情況，如果最后對(duì)象狀態(tài)，根據(jù)并行掃描模式的一個(gè) 完整法則掃描獲得的總是獨(dú)立于掃描命令和所有法則的合法性。因此，它可能發(fā)生，相應(yīng)于違反了當(dāng)前狀態(tài)（最后動(dòng)作執(zhí)行產(chǎn)生的）的法則的動(dòng)作不執(zhí)行，反過(guò)來(lái)，因?yàn)閷?duì)于檢測(cè)法則它的初始狀態(tài)（在其基礎(chǔ)上對(duì)所有法則進(jìn)行評(píng)估）是合法的。出于此原因，條件必須滿足 ，它們與上述不同： 當(dāng)掃描模式是并行的時(shí)候我們考慮對(duì) T'i 進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 讓我們?cè)敿?xì)的檢驗(yàn)輸送機(jī)法則 果我們分析設(shè)置的狀態(tài)違反兩條法則： 態(tài) 備和托盤(pán)代碼 發(fā)事件（狀態(tài) 誤或者輸入信號(hào) ） 態(tài) 備和托盤(pán)代碼 以及突發(fā)事件 態(tài) 備和托盤(pán)代碼 以及不是突發(fā)事件 發(fā)事件和（狀態(tài) 誤或者輸入信號(hào) ）以及（狀態(tài) 備和托盤(pán)代碼 ） 13 我們觀察到并行獨(dú)立的條件 1 滿足，因?yàn)椤? 生的狀態(tài)“狀態(tài) 和托盤(pán)代碼 以及輸入信號(hào) 和電機(jī)轉(zhuǎn)速 止”不是取決于掃描命令，并且對(duì)于兩條法則它是合法的。此外，法則 證了條件 2。因?yàn)樗鼈兊姆磻?yīng)沒(méi)有違反其他法則。因此， 于并行獨(dú)立類 型。相反，它可以很容易的看到它們不滿足順序獨(dú)立（提示：考慮到 態(tài) 備和托盤(pán)代碼 和突發(fā)事件）。 在本節(jié)結(jié)束，圖 1 顯示了上面定義的法則分類間的關(guān)系。一條法則歸為其中所提出的分類中的一類，如果它的相對(duì)獨(dú)立性遵循所有的其他對(duì)象法則。因此，屬于擴(kuò)展順序獨(dú)立性的法則包括那些呈現(xiàn)限制順序獨(dú)立性還包括排他性法則。只有一個(gè)順序獨(dú)立的子集也獨(dú)立并行掃描。同樣，只有呈現(xiàn)并行獨(dú)立的一個(gè)法則子集也是順序獨(dú)立的。 所有這些都可以翻譯成序列化的控制代碼，我們將在下一節(jié)中看到。相反，既不是順序和并行獨(dú)立的法則必須重 寫(xiě)，因?yàn)橄鄳?yīng)的控制代碼和其他法則可能導(dǎo)致不一致。 14 代碼生成 根據(jù)“更容易”模型的對(duì)象定義提供了必要的信息生成模擬單元和系統(tǒng)的控制代碼。量將反映對(duì)象的屬性以及 件將對(duì)象法則轉(zhuǎn)換成條件操作的形式。一旦對(duì)象法則分成上面的獨(dú)立性分類（和不可歸類的法則已經(jīng)重寫(xiě)），在它們自己的分類標(biāo)準(zhǔn)上，代碼生成可以進(jìn)行。 在這節(jié)我們首先展示和證明 碼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為不同的法則類型。然后我們討論對(duì)象內(nèi)的代碼排序，以便獲得滿足可串行性原則的控制代碼。最后，為了建立整個(gè)系統(tǒng)的控制，我們提出了一個(gè) 不同組件單元裝配 碼的一般標(biāo)準(zhǔn)。 法則轉(zhuǎn)換 排他性 我們已經(jīng)觀察到執(zhí)行方案是獨(dú)立于掃描模式的，因?yàn)槊看沃挥幸粭l法則可以違反（若有的話）。然后，對(duì)于恢復(fù)執(zhí)行法則操作的最簡(jiǎn)單的執(zhí)行方案如下： 如果不是 后執(zhí)行 則 如果不是 后執(zhí)行 ? ? 否則 如果不是 后執(zhí)行 一個(gè)布爾變量（或者一個(gè)映射當(dāng)前狀態(tài)為一個(gè)布爾值的函數(shù)），如果 則得到滿足它具有真值，如果違反了它有假值。此外，執(zhí)行 味著與 則相關(guān)的操作被執(zhí)行；用正式術(shù)語(yǔ)， 應(yīng)轉(zhuǎn)換 S\ 順序的獨(dú)立性 對(duì)于限制和擴(kuò)展順序獨(dú)立法則，可以提出一個(gè)獨(dú)特的執(zhí)行方案。它不同于排他性法則，需要考慮在同樣掃描周期間，兩條或更多法同時(shí)違反： 如果不是 后執(zhí)行 如果不是 后執(zhí)行 ? ? ? 如果不是 后執(zhí)行 并行獨(dú)立 動(dòng)作執(zhí)行被施加到當(dāng)前狀態(tài)，但它是由初始決定的。為了避免動(dòng)作執(zhí)行影響法則合法性，很有必要首先執(zhí)行屬于這種分類的所有法則，然后應(yīng)用相對(duì)于反法則的動(dòng)作。并行法則的整體影響是有執(zhí)行最后一次動(dòng)作的狀態(tài)產(chǎn)生的。下面是我 們每次并行獨(dú)立出現(xiàn)的執(zhí)行方案： 如果不是 后標(biāo)志 1： =真； 如果不是 后標(biāo)志 2： =真； ? ? ? 如果不是 后標(biāo)志 n： =真； 15 如果標(biāo)志 1 然后 執(zhí)行 如果標(biāo)志 2 然后 執(zhí)行 ? ? ? 如果標(biāo)志 n 然后 執(zhí)行 標(biāo)志 i 是一個(gè)布爾變量記錄著由 據(jù)初始狀態(tài) 設(shè)的值。另一種方案，即分開(kāi)執(zhí)行兩個(gè)階段，但需要存儲(chǔ)初始狀態(tài) 是： 如果不是 后執(zhí)行 如果不是 后執(zhí)行 ? ? ? 如果不是 后執(zhí)行 S→ {真 假 }的真值函數(shù)把狀態(tài) 且僅當(dāng) 滿足。在這兩種方案中，操作 i : S → S\ 意，這里的變換域是不是 為操作可能也適用于當(dāng)前合法狀態(tài)：僅基于初始狀態(tài)的操作激活。 對(duì)象控制代碼 源于單一對(duì)象法則譯成的代碼必須結(jié)合起來(lái)建立相關(guān)單元或系統(tǒng)的控制軟件。法則分類標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)法則轉(zhuǎn)換。這里我們看到在對(duì)象控制軟件里它們也驅(qū)動(dòng)代碼命令。 假設(shè)對(duì)象行為是由 m＜ 其他 后，每條法則屬于第一組，它滿足兩個(gè)并行獨(dú)立條件和遵循所有其他法則。同樣的，每條法則屬于第二組，它滿足擴(kuò)展順序獨(dú)立條件并遵循所有其他法則（兩個(gè)獨(dú)立類型的法則可以屬于任一組）。 一個(gè)對(duì)象執(zhí)行方案以確保在排序法中的可串行性，因此要先掃描那些前一組和在這些后面的一組。 2, ? , 并行掃描模式 ,,? , 順序掃描模式 生成的代碼結(jié)構(gòu)如下： 如果不是 后執(zhí)行 如 果不是 后執(zhí)行 ? ? ? 如果不是 后執(zhí)行 如果不是 然后執(zhí)行 ； 如果不是 然后執(zhí)行 ； () ? ? ? 如果不是 后執(zhí)行 其中每個(gè) 映射到 函數(shù)適用于引起前面動(dòng)作的當(dāng)前狀態(tài)。最后一條 16 則滿足順序獨(dú)立性，因此它們的掃描沒(méi)有違反前面的 m 法則。事實(shí)上，對(duì)于第一條 狀態(tài)是合法的，因此，如果 違反了它，這意味著 C m+1\中i=1,2, ? , m。由于順序獨(dú) 立的第二個(gè)條件適用于（ ）對(duì)，明顯的，對(duì)于第一條m 法則 (合法的。這也適用于（ m+1） 的其他法則以及對(duì)于所有對(duì)象法則是合法的最后狀態(tài)。 一個(gè)更有效的對(duì)象執(zhí)行方案的結(jié)果是把順序獨(dú)立性法則分為三個(gè)不相交的子組：一個(gè)（ A 組）收藏排他性法則，另一個(gè)（ B 組）收藏剩余的限制順序獨(dú)立性法則，第三個(gè)(C 組 )收藏剩余的擴(kuò)展順序獨(dú)立性法則。命名為 D 組的法則滿足并行獨(dú)立性，根據(jù)A,B,C,D 組的命令轉(zhuǎn)換法則可以獲得對(duì)象控制代碼。這將產(chǎn)生以下控制軟件結(jié)構(gòu)： 如果不是 后執(zhí)行 否則 如果不是 后執(zhí)行 ? ? 否則 如果不是 后執(zhí)行 則 開(kāi)始 如果不是 然后執(zhí)行 ； 如果不是 然后執(zhí)行 ； ? ? ? 如果不是 Lh+k 然后執(zhí)行 Ah+k ； 如果不是 (后執(zhí)行 ； 如果不是 (后執(zhí)行 ； ? ? ? 如果不是 Ln(后執(zhí)行 如果不是 Lh+k+1 然后執(zhí)行 Ah+k+1 ； 如果不是 Lh+k+2 然后執(zhí)行 Ah+k+2 ； ? ? ? 如果不是 后執(zhí)行 結(jié)束； 因?yàn)?A 組首先被掃描，法則掃描可以中斷一旦滿足排他性的法則違反了。只有它們沒(méi)有違反，剩余法則可以考慮。其中， B 型法則首先編碼強(qiáng)調(diào)它們不受下面并行獨(dú)立法則的影響。 系統(tǒng)控制編碼 軟件控制整個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)終于建立起來(lái)了，其是通過(guò)由上面階段所形成的對(duì)象控制代17 碼組成。在開(kāi)始最后一步之前，有必要從延伸的角度考慮系統(tǒng)的表示法。這意味著，參與復(fù)雜系統(tǒng)的每個(gè)單元必須有與本身相關(guān)的控制代碼，以及系統(tǒng)控制軟件必須包含盡可能多的每個(gè)對(duì)象控制的副本作為 相應(yīng)單元類型的一定數(shù)量的實(shí)例。創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象代碼副本意味著復(fù)制兩個(gè)指令和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)對(duì)象屬性。之后，最終代碼結(jié)構(gòu)是直接從方案組成和專業(yè)化層次結(jié)構(gòu)派生的，根據(jù)下面的基本規(guī)則： 從簡(jiǎn)單到復(fù)雜單元 單元的有序控制是通過(guò)增加復(fù)雜性。一個(gè)單元需要考慮，在復(fù)合單元包含它之前，以便影響其的行為。例如，輸送機(jī)控制的三個(gè)副本和調(diào)車機(jī)車的兩個(gè)副本優(yōu)先于挑選灣控制軟件。 專門(mén)單元 如果一個(gè)對(duì)象被專業(yè)化的另一個(gè)定義，相對(duì)代碼通過(guò)添加特殊屬性和法則給那些超類型獲得。之后，一致性驗(yàn)證適用于所有法則，生成的代碼遵循上面顯示的。 虛擬對(duì)象 最后，產(chǎn)生虛擬對(duì)象的代碼要么到處復(fù)制的虛擬對(duì)象屬性被召回要么成為例行程序，如果這是目標(biāo) 后，如在前一種情況，進(jìn)行一致性驗(yàn)證和代碼生成。 根據(jù)這些規(guī)則，在每個(gè)執(zhí)行周期的最后，每個(gè)對(duì)象使用從組件和操作的信息獲得了一個(gè)全局合法狀態(tài)。然而，每個(gè)對(duì)象也可以修改組件的狀態(tài)（如果有的話）：因?yàn)榻M件的代碼已經(jīng)被執(zhí)行了，一這種方式引入可能非法的決議被延遲到下一個(gè)執(zhí)行周期。為了避免承受不了外部事件的反應(yīng)次數(shù)，適當(dāng)?shù)膬?yōu)化技術(shù)正在研究當(dāng)中。 18 軟件生命周期的影響 用本 文提出的方法，影響開(kāi)發(fā)生命周期的兩個(gè)條件得到滿足。首先，模型通過(guò)分析設(shè)備結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，因此系統(tǒng)組成擴(kuò)展到控制軟件。這意味著整個(gè)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)通過(guò)組合模塊設(shè)計(jì)以供重復(fù)使用【 5， 15】，即，在不同上下文中使用不需要做任何修改。其次，一個(gè)可重復(fù)使用的設(shè)計(jì)獲得的結(jié)果比軟件代碼更有用和穩(wěn)定，因?yàn)樗皇軐?shí)現(xiàn)方面和約束的影響。對(duì)于 11】的一種 些都是必要的條件。別行動(dòng)的兩個(gè)并行循環(huán)：正向行動(dòng)旨在獲得新的或修給的軟件系統(tǒng)，可能有庫(kù)組件的重用和改寫(xiě)，以及反 向行動(dòng)旨在確認(rèn)軟件系統(tǒng)可能的組成部分和分類到一個(gè)有用的庫(kù)以便重用。 我們目前的工作主要是涉及圖 2中表示的黑盒子的步驟，而持續(xù)的研究工作是考慮表示白盒子的步驟。下面我們簡(jiǎn)單的通過(guò)黑盒子。 組件設(shè)計(jì) 我們考慮兩個(gè)基本系統(tǒng)組件單元及其可能的組合構(gòu)成組合結(jié)構(gòu)。每個(gè)模塊的特征在于 I/置和狀態(tài)變量，它的行為和約束的正確表示。組件要么是與現(xiàn)有系統(tǒng)自頂向下分析確定，或者定義的自低向上的復(fù)合結(jié)構(gòu)從基本物理單元開(kāi)始。 圖 2： 組件細(xì)化 根 據(jù)“更容易”的方法，通過(guò)識(shí)別專門(mén)的結(jié)構(gòu)，行為參數(shù)化法，組件間的上下文交互，模塊方案得到了改善。這提高了軟件的模塊化和重用潛力。 組件開(kāi)發(fā) 為了準(zhǔn)備它們的代碼生成，該模塊方案服從一致性和可串行性驗(yàn)證。之后，不變函數(shù)的編碼可以很方便的預(yù)期它們?cè)谙到y(tǒng)控制開(kāi)發(fā)中的使用。 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)很大程度受一個(gè)組件庫(kù)的可用性影響。此行動(dòng)是根據(jù)相同的模型和組件設(shè)計(jì)使用的方法來(lái)進(jìn)行的，因?yàn)橄到y(tǒng)只不過(guò)是一個(gè)復(fù)合單元。 系統(tǒng)改進(jìn) 對(duì)于組件，通過(guò)識(shí)別專門(mén)的結(jié)構(gòu)，行為參數(shù)化法，組件間的上下文交互，19 模塊方案得到了改善。 系統(tǒng)開(kāi)發(fā) 對(duì)于一致性和可串行性的系統(tǒng)方案驗(yàn)證。之后，不變函數(shù)的編碼進(jìn)行要么當(dāng)前 時(shí)，系統(tǒng)方案和相對(duì)不變量代碼可以歸類為組件庫(kù)成員。 20 結(jié)論 “更容易”模型的提出，連著通過(guò)簡(jiǎn)單的例子，描述了它的應(yīng)用和方案實(shí)施以及改善過(guò)程。一致性標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)討論和一個(gè)獨(dú)有的串行和并行獨(dú)立分類法則已經(jīng)獲得。然后，通過(guò)這些分類，我們展示了從單一對(duì)象編碼到最后系統(tǒng)控制軟件的構(gòu)造，代碼生成是如何驅(qū)動(dòng)的。 在許多正向和反向工程實(shí)驗(yàn)中，“更容易”方法 已經(jīng)被驗(yàn)證，其中一些在“更容易”項(xiàng)目里面進(jìn)行。大部分的考慮的基于 常是通過(guò)定制化的基本類型之一的一種設(shè)備或變形，經(jīng)常采用同類的機(jī)械和電氣組件，以及由不同的硬件平臺(tái)控制。更重要的成就是： （ⅰ）定義對(duì)象的 50%到 70%，現(xiàn)在可重復(fù)使用，代替了傳統(tǒng) 0%。從上下文無(wú)關(guān)的合法性和轉(zhuǎn)換法則看，它們的模塊可以清楚的識(shí)別和完全特征化； （ⅱ）雖然手動(dòng)進(jìn)行，有序的代碼生成顯示了在設(shè)計(jì)階段的知識(shí)捕獲就足以完全驅(qū)動(dòng)編碼活動(dòng)； （ⅲ）生成的代碼顯示更高軟件質(zhì)量，因?yàn)樗慕Y(jié)果不影響程序員的個(gè) 人風(fēng)格，以及它的結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)特別適合于支持修改和擴(kuò)展； （ⅳ）通過(guò)手動(dòng)一致性驗(yàn)證，模型錯(cuò)誤很早和很容易地被識(shí)別和刪除，然而當(dāng)前的習(xí)慣，錯(cuò)誤檢測(cè)只由最終的代碼在模擬器上運(yùn)行，或者更糟糕，在客戶現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)； （ⅴ）最后，方案可讀性確保了設(shè)備控制的一個(gè)完整和均衡的文檔，因此，在涉及設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)上允許更好的交流。 目前的研究主要集中于把“更容易”方法擴(kuò)展到其他系統(tǒng)生命周期階段。此外，為了幫助軟件設(shè)計(jì)者實(shí)現(xiàn)豐富和可靠的應(yīng)用方案，一個(gè)基于“更容易”模型電腦輔助支持正在開(kāi)發(fā)。該包將提供許多正確性和一致性控制，特別是沿分 類層次的一致性和沿組合圖，一確保上下文無(wú)關(guān)和上下文的每個(gè)對(duì)象的相關(guān)的法則的兼容。 21 參考文獻(xiàn) 1. 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