現(xiàn)代電機控制技術(shù)軟件工程化運用

文/曹金滿

近年來，信息技術(shù)不斷發(fā)展，帶動了型號軟件的規(guī)模，也為軟件開發(fā)和運用提供了更大的發(fā)展空間，在軟件產(chǎn)品的研制過程中，產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性是非常重要的。傳統(tǒng)的軟件開發(fā)大多是個體開發(fā)模式，隨著需求的不斷提高，傳統(tǒng)的開發(fā)模式無論是在安全性、可靠性還是復(fù)雜性方面，都無法滿足要求，因此必須要對現(xiàn)有的軟件生產(chǎn)方式進行改進，從而提高軟件生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。

1 軟件工程化的概念

所謂軟件工程就是利用系統(tǒng)化、規(guī)范化和數(shù)量化的工程原則，對軟件進行開發(fā)和維護，因此軟件工程主要包含軟件開發(fā)和軟件項目管理兩個方面。軟件工程化相對來說比較復(fù)雜，涉及到軟件開發(fā)組織的技術(shù)、管理和人員配備等多個方面，是一項系統(tǒng)性很強的工程，要在對本身軟件工程化水平有準確了解的前提下，才能夠?qū)崿F(xiàn)推進整體目標，達到改進軟件開發(fā)時間、質(zhì)量、成本和服務(wù)的目的。軟件開發(fā)包括四個階段：即初始階段、設(shè)計階段、實施階段和收尾階段，在整個過程中，軟件工程化都要參與到監(jiān)控中，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。軟件項目管理工程化是在上世紀70年代中期興起的，對軟件項目建立配置管理系統(tǒng)并標識配置項，生成和發(fā)布配置管理基線，對軟件的更改進行跟蹤和控制，并對配置項的狀態(tài)變化進行記錄，從而確保軟件開發(fā)過程中的每一項都按照計劃順利進行。

在配置項識別上，需在策略階段根據(jù)項目的頂層要求和實際開發(fā)狀況，識別需要進行配置管理的產(chǎn)品和過程文檔；在配置標識上，需要確定軟件單元、部件、配置項、文檔名稱和代號等等，并通過標識的方式確定軟件的報告單號；在配置控制上，要對軟件電子文件進行嚴格的控制，以防文件被非法復(fù)制和更改，如果有更改的需要，必須要在出具更改單的前提下才能進行，更改之后重新測試好再進行保存；再配置狀態(tài)記錄上，要對軟件技術(shù)狀態(tài)的變化通過報告單、更改單和評審報告等進行真實、完整的記錄，從而保證技術(shù)狀態(tài)有據(jù)可查；再配置審核上，要對物理性和功能性進行審核，從而確保產(chǎn)品準確。

2 軟件工程化的意義

軟件的工程化運用和傳統(tǒng)的軟件編寫的不同之處體現(xiàn)在工程和過程兩個方面，軟件工程需要在對語言有充分認識的基礎(chǔ)上，對各個功能模塊進行整合，從而實現(xiàn)所需求的功能，并保證具備高效率和高安全性的特點，這種軟件工程的結(jié)構(gòu)開發(fā)思想，具備不同階段的文檔，因此對軟件功能、性能、系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)以及接口的設(shè)計等方面的理解和掌握有很大的幫助。

3 軟件工程化的應(yīng)用探討

3.1 一體化燃油泵用電機控制技術(shù)軟件工程化運用

一體化燃油泵用電機控制技術(shù)軟件要實現(xiàn)的功能主要有電機轉(zhuǎn)速的控制、系統(tǒng)的保護、控制器狀態(tài)的檢測和上位機的通訊等，因此在軟件研制的過程中，要首先分析用戶需求，然后對軟件進行系統(tǒng)設(shè)計，確定系統(tǒng)的基本處理流程、組織結(jié)構(gòu)、模塊劃分和功能分配等等，采用總體設(shè)計和模塊化設(shè)計相結(jié)合的方式，包括初始化模塊、測速模塊、換向模塊、PWM模塊、AD模塊、通訊模塊和主程序模塊等，第二要編寫相應(yīng)的規(guī)范文件，例如軟件需求規(guī)格說明、軟件詳細設(shè)計說明、軟件配置管理計劃、軟件測試說明、軟件測試報告、軟件驗收報告、軟件開發(fā)計劃等等。

在軟件項目管理工程化方面，要對項目的控制器軟件進行標準和規(guī)范化的管理，并編寫完成軟件配置管理計劃、軟件質(zhì)量保證計劃以及軟件維護手冊等等，詳細的確定軟件在后期管理工程中如何操作以及需要注意的事項，從而提高軟件管理的效率，延長軟件的使用壽命，減輕后期軟件維護的壓力。除此之外，軟件項目的開發(fā)策劃是要在對規(guī)模、工作量和計算機資源等方面的估計的基礎(chǔ)上進行的，在實際與控制閾值不相符的時候，就要及時的進行分析，進行糾正。

3.2 近空間飛行器電推進系統(tǒng)軟件工程化

航空航天和飛行器的電子設(shè)備中，由于軟件問題造成系統(tǒng)故障已經(jīng)成為了研究和解決的焦點，一種近空間飛行器電推進系統(tǒng)是通過電機輸出軸，在經(jīng)過減速器之后驅(qū)動螺旋槳的旋轉(zhuǎn)，因此電機控制器軟件需要滿足啟動、停止、轉(zhuǎn)向和控制轉(zhuǎn)速等功能，還要將各種故障信號實時的反饋給計算機系統(tǒng)，使得計算機系統(tǒng)能夠及時的進行處理。因此在對軟件整體框架進行頂層設(shè)計的時候，需要設(shè)計主程序模塊、速度轉(zhuǎn)向模塊、AD采集模塊和故障檢測模塊等等，并配套編寫軟件模塊的分析報告，從而確保不同模塊之間的配合。在軟件編寫的過程中，主要包括三個部分，即上位機軟件編寫、下位機軟件編寫、異構(gòu)冗余通信的編寫。程序設(shè)計報告是軟件編寫的基本框架，在軟件技術(shù)協(xié)議書中要設(shè)定各種參數(shù)，并規(guī)劃編寫的流程和步驟，從而確保軟件編寫的規(guī)范化。對于軟件項目管理工程化，要對已經(jīng)編寫好的電推進系統(tǒng)軟件進行測試方案報告、軟件總結(jié)報告和使用說明書的補充，對電推進系統(tǒng)軟件各個模塊的測試方法和結(jié)構(gòu)進行詳細的說明，并提出相應(yīng)的改進方案，為日后的軟件維護提供重要的參考資料。

4 結(jié)束語

總而言之，現(xiàn)代電機控制技術(shù)軟件工程化的運用已經(jīng)成為了行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，因此，在對軟件工程化運用進行研究的過程中，需要針對產(chǎn)品的特點，采取合適的管理辦法，并與工程實際項目相結(jié)合，從軟件開發(fā)技術(shù)工程化和軟件項目管理工程化兩個方面，實現(xiàn)軟件工程化運用的規(guī)范、標準、可靠。

參考文獻

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