摘要：现代设备的发展应用离不开电机的支持, 对于目前设备的复杂性与智能化使得电机的软件控制变得十分困难, 对此, 本文对现代电机控制技术软件工程化进行了解探究, 掌握相应的控制理论与控制方法, 了解软件工程化与软件管理工程化的概念以及相关的应用, 为今后的软件发展打下一定的基础。
关键词：控制技术; 电机控制; 软件工程化;
随着技术的发展, 各种型号的电机相继研发采用, 相应的控制方式也在不断增加, 给软件的编写带来了不小的挑战。软件编写有着举足轻重的作用, 只有良好的软件编写才能够满足工作要求。软件的开发往往是与被控部分相呼应, 而随着目前产品种类的变化, 复杂性的提高, 使得软件开发难度越来越高。传统的开发方式对于安全性、可靠性而言相对较差, 难以满足当下的软件控制要求, 对此, 需要进行相应的创新改革。
一、软件工程化的概念
软件工程化时间以往简单的软件编写进行改进, 使其如同工程一般系统、稳定, 实现更好的控制能力与良好的后期维护。
(一) 软件工程化的概念
软件工程化是利用系统化、规范化和数量化的工程原则, 对软件进行开发维护[1]。软件工程化是个较为复杂的概念, 包含软件设计的各个方面, 包括技术问题、人员问题、管理问题等, 对此需要自身的软件工程进行评估, 了解自身软件状况, 才能达到软件开发时间、质量、成本、服务的目的。
(二) 软件开发工程化
软件开发工程化同样区别于传统的软件开发, 在软件的开发过程中, 需要根据产品进行四个阶段的研发, 分别为初始阶段、设计阶段、实施阶段和收尾阶段[2], 每一个过程都十分重要, 缺一不可, 软件工程化需要渗透到每一个阶段当中, 切实保证软件开发的质量。首先在初始阶段, 需要对产品的运行能力与运行特点进行分析, 归纳出技术方案, 通过多种方案的相互比较得到最优方案。得到具体的方案后则开始进行任务分配, 对方案设计的流程进行大体的划分, 制定出设计计划。计划得出之后则分组进行软件的编写调试。最后软件编写完成后进行最终的设备调试, 无误后进行相应的验收工作, 以及技术人员进行软件说明书、使用手册等辅助工具的编写, 然后进行相关工作的总结。
(三) 项目管理工程化
随着时代的发展, 人们对后期的管理越来越重视, 20世界70年代, 美国曾统计过软件项目失败率, 其中70%是由于后期管理引起的, 对此, 软件管理工程化显得越来越重要。软件项目管理工程化利用配置项标志、配置项控制、配置项状态纪实和配置审核来建立和维护产品的完整性[3]。通过以上四个方面的项目管理实现管理环节的环环相扣, 保证了软件的整体的实施能力。
二、软件工程化应用实例
(一) 近空间飞行器电推进系统软件工程化
对于航空航天设备而言, 其精确运动的重要性不言而喻, 每一步运动的失误都将导致整个系统的失败, 对此, 需要针对该项目进行技术思考, 尤其是在软件控制方面, 由于软件问题引发的问题故障不在少数, 对此, 找出飞行器的软件控制原因是目前的重点问题。
飞行器的控制方式为通过电机的旋转, 通过减速器降速增扭带动螺旋片的转动, 其中电机是动力源, 是螺旋起停、变向、变速的控制者, 检测模块进行运动的反馈, 完成闭环控制。而电动机的控制需要上位机与下位机的协调运作才能够完成, 通过上位机的信号发送给下位机, 下位机通过识别, 进行命令的下达, 使得电机进行相应的操作, 而通过反馈使得控制系统能够对实际的运动效果与运动能力进行识别。
在进行相关的了解之后, 需要对该系统进行相应的软件编写, 其中需要下位机的运动控制程序编写, 上位机的界面设计, 该设计需要与下位机的控制点相搭配, 两者相互连贯才能够实现有效的控制。而其中最重要的就是下位机的运动控制部分, 其中包括主程序模块、转速模块、AD采集模块等。在进行软件的编写时需要注意相应的规范, 方便后期的调试维护, 并做好相关的说明书, 调试报告等内容。
(二) 一体化燃油泵用电机控制软件工程化
一体化燃油泵需要对燃油供应量的大小与供应时间进行控制, 对此进行相关的控制时应该针对该方面进行设计, 主要实现电机的起停、转速与状态识别三个方面, 在了解相应的控制内容后需要对具体的控制内容进行软件实现。
在进行软件设计时对软件的整体控制方向进行了解, 如设备之间的通讯方式、执行条件以及反馈因素等, 进而进行系统的设计, 包括系统的基本处理流程、组织结构、模块划分、功能分配、接口技术和出错处理设计, 软件设计是需要条理清楚, 分层递进。
该项目的软件工程化是要保证软件的设计流程条理有序, 从初始阶段都后期的收尾都做到有序进行。除了软件的编写, 需要软件管理工程化, 即对该软件开发后期维护与设备应用进行保证。
三、结论
对于当下的高速发展, 必须有相应的技术条件进行支持, 对于现代电机控制技术软件工程化而言, 已经成为了必然趋势, 在目前复杂的控制过程中, 需要软件工程化来使控制过程变得稳定可靠, 并且实现规范、标准、可靠的控制要求。
参考文献
[1]软件工程化在装备软件研制中的应用[J].何加浪.软件导刊. 2013 (10) .
[2]现代电机控制技术软件工程化运用研究[J].贺梦颖, 王显承, 曹强, 窦满峰.微电机. 2015 (04) .
[3]论软件工程化过程中的质量管理[J].许琴.电子技术与软件工程. 2017 (16) .