現(xiàn)代電機控制技術(shù)軟件工程化應(yīng)用研討

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摘要：現(xiàn)代設(shè)備的發(fā)展應(yīng)用離不開電機的支持，對于目前設(shè)備的復(fù)雜性與智能化使得電機的軟件控制變得十分困難，對此，本文對現(xiàn)代電機控制技術(shù)軟件工程化進行了解探究，掌握相應(yīng)的控制理論與控制方法，了解軟件工程化與軟件管理工程化的概念以及相關(guān)的應(yīng)用，為今后的軟件發(fā)展打下一定的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：控制技術(shù)；電機控制；軟件工程化

隨著技術(shù)的發(fā)展，各種型號的電機相繼研發(fā)采用，相應(yīng)的控制方式也在不斷增加，給軟件的編寫帶來了不小的挑戰(zhàn)。軟件編寫有著舉足輕重的作用，只有良好的軟件編寫才能夠滿足工作要求。軟件的開發(fā)往往是與被控部分相呼應(yīng)，而隨著目前產(chǎn)品種類的變化，復(fù)雜性的提高，使得軟件開發(fā)難度越來越高。傳統(tǒng)的開發(fā)方式對于安全性、可靠性而言相對較差，難以滿足當(dāng)下的軟件控制要求，對此，需要進行相應(yīng)的創(chuàng)新改革。

一、軟件工程化的概念

軟件工程化時間以往簡單的軟件編寫進行改進，使其如同工程一般系統(tǒng)、穩(wěn)定，實現(xiàn)更好的控制能力與良好的后期維護。

（一）軟件工程化的概念

軟件工程化是利用系統(tǒng)化、規(guī)范化和數(shù)量化的工程原則，對軟件進行開發(fā)維護[1]。軟件工程化是個較為復(fù)雜的概念，包含軟件設(shè)計的各個方面，包括技術(shù)問題、人員問題、管理問題等，對此需要自身的軟件工程進行評估，了解自身軟件狀況，才能達到軟件開發(fā)時間、質(zhì)量、成本、服務(wù)的目的。

（二）軟件開發(fā)工程化

軟件開發(fā)工程化同樣區(qū)別于傳統(tǒng)的軟件開發(fā)，在軟件的開發(fā)過程中，需要根據(jù)產(chǎn)品進行四個階段的研發(fā)，分別為初始階段、設(shè)計階段、實施階段和收尾階段[2]，每一個過程都十分重要，缺一不可，軟件工程化需要滲透到每一個階段當(dāng)中，切實保證軟件開發(fā)的質(zhì)量。首先在初始階段，需要對產(chǎn)品的運行能力與運行特點進行分析，歸納出技術(shù)方案，通過多種方案的相互比較得到最優(yōu)方案。得到具體的方案后則開始進行任務(wù)分配，對方案設(shè)計的流程進行大體的劃分，制定出設(shè)計計劃。計劃得出之后則分組進行軟件的編寫調(diào)試。最后軟件編寫完成后進行最終的設(shè)備調(diào)試，無誤后進行相應(yīng)的驗收工作，以及技術(shù)人員進行軟件說明書、使用手冊等輔助工具的編寫，然后進行相關(guān)工作的總結(jié)。

（三）項目管理工程化

隨著時代的發(fā)展，人們對后期的管理越來越重視，20世界70年代，美國曾統(tǒng)計過軟件項目失敗率，其中70%是由于后期管理引起的，對此，軟件管理工程化顯得越來越重要。軟件項目管理工程化利用配置項標(biāo)志、配置項控制、配置項狀態(tài)紀(jì)實和配置審核來建立和維護產(chǎn)品的完整性[3]。通過以上四個方面的項目管理實現(xiàn)管理環(huán)節(jié)的環(huán)環(huán)相扣，保證了軟件的整體的實施能力。

二、軟件工程化應(yīng)用實例

（一）近空間飛行器電推進系統(tǒng)軟件工程化

對于航空航天設(shè)備而言，其精確運動的重要性不言而喻，每一步運動的失誤都將導(dǎo)致整個系統(tǒng)的失敗，對此，需要針對該項目進行技術(shù)思考，尤其是在軟件控制方面，由于軟件問題引發(fā)的問題故障不在少數(shù)，對此，找出飛行器的軟件控制原因是目前的重點問題。飛行器的控制方式為通過電機的旋轉(zhuǎn)，通過減速器降速增扭帶動螺旋片的轉(zhuǎn)動，其中電機是動力源，是螺旋起停、變向、變速的控制者，檢測模塊進行運動的反饋，完成閉環(huán)控制。而電動機的控制需要上位機與下位機的協(xié)調(diào)運作才能夠完成，通過上位機的信號發(fā)送給下位機，下位機通過識別，進行命令的下達，使得電機進行相應(yīng)的操作，而通過反饋使得控制系統(tǒng)能夠?qū)嶋H的運動效果與運動能力進行識別。在進行相關(guān)的了解之后，需要對該系統(tǒng)進行相應(yīng)的軟件編寫，其中需要下位機的運動控制程序編寫，上位機的界面設(shè)計，該設(shè)計需要與下位機的控制點相搭配，兩者相互連貫才能夠?qū)崿F(xiàn)有效的控制。而其中最重要的就是下位機的運動控制部分，其中包括主程序模塊、轉(zhuǎn)速模塊、AD采集模塊等。在進行軟件的編寫時需要注意相應(yīng)的規(guī)范，方便后期的調(diào)試維護，并做好相關(guān)的說明書，調(diào)試報告等內(nèi)容。

（二）一體化燃油泵用電機控制軟件工程化

一體化燃油泵需要對燃油供應(yīng)量的大小與供應(yīng)時間進行控制，對此進行相關(guān)的控制時應(yīng)該針對該方面進行設(shè)計，主要實現(xiàn)電機的起停、轉(zhuǎn)速與狀態(tài)識別三個方面，在了解相應(yīng)的控制內(nèi)容后需要對具體的控制內(nèi)容進行軟件實現(xiàn)。在進行軟件設(shè)計時對軟件的整體控制方向進行了解，如設(shè)備之間的通訊方式、執(zhí)行條件以及反饋因素等，進而進行系統(tǒng)的設(shè)計，包括系統(tǒng)的基本處理流程、組織結(jié)構(gòu)、模塊劃分、功能分配、接口技術(shù)和出錯處理設(shè)計，軟件設(shè)計是需要條理清楚，分層遞進。該項目的軟件工程化是要保證軟件的設(shè)計流程條理有序，從初始階段都后期的收尾都做到有序進行。除了軟件的編寫，需要軟件管理工程化，即對該軟件開發(fā)后期維護與設(shè)備應(yīng)用進行保證。

三、結(jié)論

對于當(dāng)下的高速發(fā)展，必須有相應(yīng)的技術(shù)條件進行支持，對于現(xiàn)代電機控制技術(shù)軟件工程化而言，已經(jīng)成為了必然趨勢，在目前復(fù)雜的控制過程中，需要軟件工程化來使控制過程變得穩(wěn)定可靠，并且實現(xiàn)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、可靠的控制要求。

參考文獻：

[1]軟件工程化在裝備軟件研制中的應(yīng)用[J].何加浪.軟件導(dǎo)刊.2013（10）.

[2]現(xiàn)代電機控制技術(shù)軟件工程化運用研究[J].賀夢穎，王顯承，曹強，竇滿峰.微電機.2015（04）.

[3]論軟件工程化過程中的質(zhì)量管理[J].許琴.電子技術(shù)與軟件工程.2017（16）

作者:張凱強 單位:新疆科技館