軟件工程化在現代電機控制技術中的應用

張曉娟

(西京學院,陜西 西安 710123)

0 引言

近年來,隨著我國信息技術不斷進步和機械工藝的不斷提高,不同種類的電機控制設備相繼出現,尤其是軟件工程化的電機控制技術在當代已經成為電機行業的翹楚。傳統的軟件開發工作多是采用個體化的開發模式,隨著信息化發展的需求不斷提高,傳統的開發模式在產品的安全性、可靠性以及綜合性等諸多方面均無法很好地滿足實際需求,因此必須不斷創新開發模式,從而有效提高軟件開發的整體工作質量以及工作效率。電機作為許多控制系統的核心設備,更需要完整和系統的軟件工程開發模式來進行控制與配套使用,所以軟件工程化在電機控制系統中的應用研究必不可少。

1 軟件工程化概述

軟件工程是指經過實際的調研,按照市場需要制定軟件需求文檔,軟件開發人員根據需求,編寫軟件的功能模塊,此過程運用了系統化、標準化的工程原理對軟件進行科學的開發和維護[1]。但由于軟件工程化開展過程往往比較復雜,軟件開發組需要技術工作、管理工作、人力資源配備工作等多方參與,是一個具備高結構性的工作項目,從業人員必須對軟件工程化有準確的了解,才能確保實現整體開發的目標。軟件工程化作為電機控制系統的核心理念,需要全面而綜合的軟件開發思維模式進行發明創造,故需要具備高能力和高素質的研發人員來確保開發出的產品具有高可用性、高價值性、高安全性。

1.1 軟件開發技術工程化概述

軟件開發的過程通常涵蓋了開發初始階段、開發設計階段、開發工作實施階段以及開發活動收尾階段。在不同的階段中,軟件工程化始終貫穿其中,密切監控開發各個階段各項工程活動的開展,從而保證所開發出的軟件產品始終保持穩定狀態,切實保障并提高開發軟件產品的效率和質量。

1.2 軟件項目管理工程化概述

軟件項目管理工程化的主要作用在于為軟件項目的構建過程配置相應的管理系統、及時識別配置項、創建以及發布配置的管理基線、跟蹤并控制軟件的更改過程、記錄配置項相應的狀態,通過上述模式,確保在軟件的開發過程中,一切工作環節能夠按照計劃順利進行,并能夠對項目計劃所需應用的軟件工作產品展開評估、測試以及糾正工作。通過設立軟件配置管理方案,不僅能夠明確軟件配置管理工作人員的職責分配,還能合理地對資源進行配置,例如配置基線識別時間、審核時間、產品庫的提交時間等。配置管理活動必須始終貫穿于軟件開發工作、設計定型工作、后期維保的全過程當中[2]。

2 展開軟件工程化建設的重要意義

近年以來,我國一方面大力發展現代電機控制技術,另一方面也在不斷開展軟件工程化方面的研究。與傳統的軟件編程方式相比,現代化的軟件工程化所應用的研究思路以及科研技術顯然更加成熟化、完善化,其未來的發展空間也非常廣闊。軟件工程化應用的重要性主要在于軟件設計者會采用特定的方法將項目所要實施的不同要素有效結合起來,以便及時對項目開發工作中出現的各種不利因素進行精準的考評預測。但是基于當前國內的軟件開發市場所面臨的嚴峻形勢,在編寫軟件之時務必要時刻注意維護自身的軟件開發權益。在軟件工程化推進過程中,展開研究的對象不僅僅是軟件程序員本身,還應該涵蓋各大企業及單位,因此,為更好、更有效地實現軟件工程化的重要價值,應該積極構建完善的技術體系,合理有效的規避風險,從而充分實現軟件工程化建設的重要意義。通過規范化、高效化的軟件工程化過程的推進,能夠有效地保證軟件構建以及編寫工作的順利開展,從而有效實現構建軟件工程化的重要現實意義。

3 現代電機控制技術方面對于軟件工程化的應用實例

3.1 軟件工程化在集成燃油泵的電機控制技術當中的應用

軟件工程化在集成燃油泵的電機控制技術方面的應用是指干預燃油量以及供應時間。在軟件工程化的設計過程中,應用時間和燃料消耗之間的關系是有效控制資源使用率和效率的主要因素。在集成燃油泵中所運用的電機控制技術,其核心是設計應用軟件,為了保證運行過程中速度、時間、效率三者能有機統一,需要準確地預測各部分之間的相互聯系。電機的應用軟件控制技術在集成燃油泵的整體工作中起著重要作用,例如如何在特定的機器之間傳輸有效信息、如何控制軟件的命令、后續如何給定反饋、如何明確系統功能的設計工作以及軟件開發工作。軟件工程化的實施要求最終目的是保證對應軟件平穩、有效、快捷的運行。

3.1.1 軟件開發技術工程化

在集成燃油泵的電機控制器的軟件開發過程中,應當著重完成軟件開發計劃書和軟件需求規格說明書等文件的制定。其中,軟件開發計劃書是指通過系統分析及軟件需求分析,對電機控制系統應當發揮出的效用作出說明,以用作軟件開發的重要依據。軟件需求說明書則是對于軟件運作所需的內部及外部條件的需求闡述。

3.1.2 軟件項目管理工程化

在開展軟件項目管理工程化的過程中,可以制定軟件配置管理計劃、軟件質保計劃、軟件維護說明手冊、軟件規格說明手冊等。這些文件能夠綜合性的闡明軟件后期的應用管理過程當中的注意事項,從而有效地延長軟件的沿用時間,減少后期的維護改造工作量,減少軟件的維護壓力,從而減低軟件工作人員的工作負擔。

3.1.3 軟件工程化量度

軟件開發工作需要基于對軟件規模、軟件運載量等因素進行估計,制定相應的文件為相應的軟件開發工作提供指導。軟件規模的估計可以集中作為軟件運載量的估計依據,當實際的運載規模超出最大限度時,則應及時采取措施予以干預。

對于軟件項目的具體化控制及管理的過程,應當與其他的應用過程一致,主要關注電機集成控制技術在軟件應用過程中的運行情況,包括促進軟件管理及運行過程的科學化、規范化,其間還應當詳細規定在不同的環境條件下的運行需求以及運行流程。

3.2 軟件工程化在短程航天器的推進動力系統當中的應用

在短程航天器的推進動力系統方面所開展的軟件工程化研究主要是航天設備展開精準化運動方面的研究。所以在軟件的控制方面,應當密切關注各種軟件問題所導致的機械設備故障,最主要的解決方法是及時找出航天器內部的軟件控制發生故障的相關區域,從而重點解決出現的軟件工程問題。航天器的控制核心是要對動力源頭搭載的電機展開精細化的軟件控制,以有效促進控制電機的功能項,例如起動、制動、轉動速度、轉向控制等,還可以對各個動力系統的模塊展開監測,以形成完備的閉環控制系統。

在現代化、整體化的電機控制技術軟件工程化的研究過程當中,短程航天器的推進動力系統相關的軟件控制開展的核心在于對動力的探究以及把控。在軟件相應的電機控制系統中,上位機和下位機兩個部分的協調運行是進行電力控制的主要內容[3],在運行過程中,上位機通過一定的傳輸方式向下位機發出信號,而下位機在接收到信號后會向下一階段發出指令,此時電機能夠按照計劃運行,并將反饋傳遞給軟件控制中心,以進行效果以及性能方面的實地檢查,這就是短程航天器推進系統中控制軟件的相關運行模式。

4 結語

通過在現代電機的控制技術過程中融入軟件工程化方面的技術研究,能夠促使電機控制技術更加完善,更加規范化。我國現代的電機控制技術對于軟件工程化的應用研究符合現代電機控制技術的穩定發展態勢,能夠助力實現我國現代的電機技術發展以及軟件工程化發展的長遠目標。