現代電機控制技術軟件工程化應用研討

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摘要：現代設備的發展應用離不開電機的支持，對于目前設備的復雜性與智能化使得電機的軟件控制變得十分困難，對此，本文對現代電機控制技術軟件工程化進行了解探究，掌握相應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的應用，為今后的軟件發展打下一定的基礎。

關鍵詞：控制技術；電機控制；軟件工程化

隨著技術的發展，各種型號的電機相繼研發采用，相應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。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。軟件的開發往往是與被控部分相呼應，而隨著目前產品種類的變化，復雜性的提高，使得軟件開發難度越來越高。傳統的開發方式對于安全性、可靠性而言相對較差，難以滿足當下的軟件控制要求，對此，需要進行相應的創新改革。

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、穩定，實現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化、規范化和數量化的工程原則，對軟件進行開發維護[1]。軟件工程化是個較為復雜的概念，包含軟件設計的各個方面，包括技術問題、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，才能達到軟件開發時間、質量、成本、服務的目的。

（二）軟件開發工程化

軟件開發工程化同樣區別于傳統的軟件開發，在軟件的開發過程中，需要根據產品進行四個階段的研發，分別為初始階段、設計階段、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中，切實保證軟件開發的質量。首先在初始階段，需要對產品的運行能力與運行特點進行分析，歸納出技術方案，通過多種方案的相互比較得到最優方案。得到具體的方案后則開始進行任務分配，對方案設計的流程進行大體的劃分，制定出設計計劃。計劃得出之后則分組進行軟件的編寫調試。最后軟件編寫完成后進行最終的設備調試，無誤后進行相應的驗收工作，以及技術人員進行軟件說明書、使用手冊等輔助工具的編寫，然后進行相關工作的總結。

（三）項目管理工程化

隨著時代的發展，人們對后期的管理越來越重視，20世界70年代，美國曾統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志、配置項控制、配置項狀態紀實和配置審核來建立和維護產品的完整性[3]。通過以上四個方面的項目管理實現管理環節的環環相扣，保證了軟件的整體的實施能力。

二、軟件工程化應用實例

（一）近空間飛行器電推進系統軟件工程化

對于航空航天設備而言，其精確運動的重要性不言而喻，每一步運動的失誤都將導致整個系統的失敗，對此，需要針對該項目進行技術思考，尤其是在軟件控制方面，由于軟件問題引發的問題故障不在少數，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，通過減速器降速增扭帶動螺旋片的轉動，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，完成閉環控制。而電動機的控制需要上位機與下位機的協調運作才能夠完成，通過上位機的信號發送給下位機，下位機通過識別，進行命令的下達，使得電機進行相應的操作，而通過反饋使得控制系統能夠對實際的運動效果與運動能力進行識別。在進行相關的了解之后，需要對該系統進行相應的軟件編寫，其中需要下位機的運動控制程序編寫，上位機的界面設計，該設計需要與下位機的控制點相搭配，兩者相互連貫才能夠實現有效的控制。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、轉速模塊、AD采集模塊等。在進行軟件的編寫時需要注意相應的規范，方便后期的調試維護，并做好相關的說明書，調試報告等內容。

（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量的大小與供應時間進行控制，對此進行相關的控制時應該針對該方面進行設計，主要實現電機的起停、轉速與狀態識別三個方面，在了解相應的控制內容后需要對具體的控制內容進行軟件實現。在進行軟件設計時對軟件的整體控制方向進行了解，如設備之間的通訊方式、執行條件以及反饋因素等，進而進行系統的設計，包括系統的基本處理流程、組織結構、模塊劃分、功能分配、接口技術和出錯處理設計，軟件設計是需要條理清楚，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，即對該軟件開發后期維護與設備應用進行保證。

三、結論

對于當下的高速發展，必須有相應的技術條件進行支持，對于現代電機控制技術軟件工程化而言，已經成為了必然趨勢，在目前復雜的控制過程中，需要軟件工程化來使控制過程變得穩定可靠，并且實現規范、標準、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用[J].何加浪.軟件導刊.2013（10）.

[2]現代電機控制技術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量管理[J].許琴.電子技術與軟件工程.2017（16）

作者:張凱強 單位:新疆科技館