外文翻譯--基于構架構件復用的開放式數(shù)控系統(tǒng)研究

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畢業(yè)設計 (論文 )外文資料翻譯 學院 (系 )： 機械工程學院 專 業(yè)： 機械工程及自動化 姓 名： 學 號： 外文出處： f 附 件： 指導教師評語： 此翻譯文章簡單介紹了加工中心的加工標準，并詳細介紹了加工中心的加工范圍，并對加工中心的切削用量，刀具材料的選擇及輔助設備進行了詳細的描述，翻譯用詞比較準確，文筆也較為通順，為在以后工作中接觸英文資料打下了基礎。 簽名： 年 月 日 注： 請將該封面與附件裝訂成冊。 (用外文寫 ) 附件 1：外文資料翻譯譯文 基于構架 /構件復用的開放式數(shù)控系統(tǒng)研究 摘要 通過對 開放 式 數(shù)控系統(tǒng)和 構架 /構件復用技術當前形勢發(fā)展 的分析， 本文 主要 研究基于這一技術 的 開放式數(shù)控系統(tǒng) 。 采用 域工程 方法 ， 數(shù)控系統(tǒng) 通常通過 起著關鍵作用 的 數(shù)據(jù)通信組織 起來。 此外 ， 構件 也被引以為例到可以再度使用的數(shù)據(jù) 通信組件中，這 不同于一般的 構件 。推出了數(shù)控系統(tǒng)的刻 面模 塊 分揀 、 表達 、 存儲和檢索系統(tǒng) 。 結合上述各種有用信息 ， 綜合開發(fā) ， 構建 出 開放式數(shù)控系統(tǒng)平臺 。 支持這個平臺的開放式數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)流程包括兩個相關課程 : 數(shù)控 重用組件開發(fā)、這些重用組件 與 應用系統(tǒng)的建設 。 此外 ,數(shù)控應用系統(tǒng) 在 的 實時應用能力可以 通過 這個平臺檢驗 。 關鍵詞 數(shù)控 開放式 組件 軟件重用 域工程 1 簡介 由于硬件技術的雙快速發(fā)展 ， 電腦數(shù)值控制 (統(tǒng) 的復雜性 提高， 與第三方軟件提高的要求相適應 ， 開發(fā)商頻繁的跳槽 ，及 技工兄弟 間 割喉式的競爭 等原因， 數(shù)控系統(tǒng)的制造商不得不盡力去不斷提高自己系統(tǒng)的質量和縮短該產(chǎn)品 的開發(fā)時間， 因此 ,開放架構正成為數(shù)控技術當前的發(fā)展趨勢 ，且 其主要目標是要建立一個統(tǒng)一的識別系統(tǒng)平臺 。與開放式平 臺的發(fā)展相比， 用系統(tǒng)將更加模塊化和靈活 化， 因此 ， 這一系統(tǒng) 的使用者 將可以選擇功能模塊 ， 甚至整合 、 修改 、 拓展系統(tǒng)功能 ， 以滿足不同的應用 要求。關于 開放式數(shù)控系統(tǒng) 一系列意見可以總結如下[1 （ 1） 開放式數(shù)控系統(tǒng) 具有 靈活的硬件和軟件 。 因此 ， 它不僅 允許 硬件改變其基本配置 而且 也允許軟件修改各級控制 。 （ 2） 一個開放式數(shù)控系統(tǒng)提供了即插即用兼容的真正意義 。 （ 3） 一個開放式數(shù)控系統(tǒng)的標準化 ，允許 第三方開發(fā)能滿足其要求 的 新的硬件和軟件 。 （ 4） 開放式數(shù)控系統(tǒng)有能力融入與這個標準 相同水平的 其他成分 ， 還可以共享數(shù)據(jù)中的主要成分 。 （ 5） 開放式數(shù)控系統(tǒng)可以同其他系統(tǒng)在系統(tǒng) 水平上一致。 鑒于上述原因 ， 我們把為專用數(shù)控域建立開放式數(shù)控系統(tǒng) 模型作為 可行的方法視為自然 ， 但在另一方面 ， 軟件重用是應用軟件開發(fā)過程中 ， 特別是在同一領域 更深程度的應用， 因為新的制度一向與前一期關系非常 緊 密 [5]。 它逐漸確信整個體系結構 的 設計和規(guī)格 比 軟件系統(tǒng)的規(guī)模和復雜性日益升級 的 公司內(nèi) 的 選擇算法和數(shù)據(jù)結構更為重要 。所以 軟件構架 的 重要 性 正在得到承認 。 近年 來 建筑 /組件技術 在 眾多的軟件重用技術 中 發(fā)展迅速 [6， 7]。 基于上述觀點 ,本文主要 對開放式數(shù)控 系統(tǒng)及軟件構架 /構件復用技術 , 開放式數(shù)控系統(tǒng) 的 結構 和 開發(fā)的數(shù)控系統(tǒng)的集成平臺 進行 研究 。 2 基于構架 /構件的軟件復用技術 的 開放式數(shù)控系統(tǒng) 2. 1 軟件重用和構件 /組件技術 軟件架構是指總體結構設計和抽象的 系統(tǒng)說明的 劃定 。 這是一個 對 軟件系統(tǒng)的組成 ,結構和工作方式 的 宏觀描述 。 簡而言之 ， 軟件構架描述了組件 及系統(tǒng)中組件間的 的內(nèi)在聯(lián)系 。 軟件開發(fā)基于構架 把 其重點從典線 轉向 較大粒度的建筑元素 (例如 ， 組件 )， 以及整體結構相互之間的這些元素 。 發(fā)展的基調是構筑重用的軟件體系結構 ； 它強調分析與設計 的 重用 ， 而不是 限制 代 碼 的 重用 。 組件是一 個功能上 相對獨立 的單位。 它可以清晰分辨 ， 在 軟件系統(tǒng) 中 可重復使用 。 這可能是一類 ， 一類樹 、 框 架、 或普通艙 。 隨著 對 軟件重用概念 的 嵌入式理解 ，組件 成分已不再局限于代碼組件 ，而是 擴展 到 需求 、 結構 、 文件 、 測試計劃 、 測試用例和數(shù)據(jù) , 以及其他 有關開發(fā)激活的 有用信息 。 基于構架 /構件技術 的 軟件重用包括兩個相關過程 ：可重用組件的 開發(fā)和 包含可 重用組件 的 應用系統(tǒng) 的開發(fā)。 軟件體系結構 /組件技術在發(fā)展的過程 的功能 可以表示成圖 1。 首先 ，通過域工程方法可以分析特殊領域，并且能得到這個特殊域的軟件架構。 然后組件開 發(fā) 的進程、 分揀和存儲 ，都 可 用 這個架構 來引導。 當一個新的應用系統(tǒng)需要發(fā)展 的時候， 一些相關組件 被從 領域構件庫或其他一般組件 庫 中 搜 出 和提取 出來，緊接著那些合適的組件 將 通過 挑選和改良 以 適應 系統(tǒng)， 最后 ，這些組件 被 組裝在一個新的應用系統(tǒng) 中。 2. 2 特殊領域 的 軟件復用技術 需要 數(shù)控系統(tǒng)的開放 開放系統(tǒng)技術 的 第一條原則是在系統(tǒng)開發(fā)過程中應用接口標準 ， 在此時 按接口標準 去實現(xiàn)。 這為系統(tǒng)開發(fā) 的 設計決策和系統(tǒng)演化提供了一個穩(wěn)定的基礎 ， 同時還保證了系統(tǒng)間的相互操作 [8]。 從 20世紀 80年代起， 開放式數(shù)控系統(tǒng) 的研究項目 已 在世界 各國 紛紛 展開研究，其中 一些 還 具有很大的影響力 ，美國的 洲的 日本的 過通信系統(tǒng)實現(xiàn)工作領域間的數(shù)據(jù)通信， 其系統(tǒng)模型是基于分層結構 , ,每一個功能模塊的應用系統(tǒng)和內(nèi)部運行機制的所有數(shù)據(jù)結構 的 基礎上 ， 該模塊 的這些數(shù)據(jù)結構必須定義徹底 它需要復雜的配置系統(tǒng) ,以建立并維持松散的應用系統(tǒng) 的 拓撲結構 。 現(xiàn)在 ， 軟件復用技術 能 最好 的 支持開放式體系 ， 尤其 是符合接口標準的 部件 ，可以 利用“ 插頭發(fā)揮 ” 法容易地集成 到系統(tǒng) ， 這是一個 重新利用的 黑匣子 。 這樣 ，元件可以獨立發(fā)展 ， 根據(jù)接口標準 。 裝配 域分析 軟件構件 基于組件的 域 基于組件的其他 管理 分類，貯存 參考 搜索并吸取 搜索并吸取 適應性修正 組件開發(fā)者 應用系統(tǒng)開發(fā) 圖 組件在開發(fā)過程中的功能 這就是有名 的 實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的開放 即 基于構架 /構件技術 的 軟件重用的潛在途徑 。 數(shù)控系統(tǒng) 的開放與軟件的重新利用出現(xiàn)的 偶然 性可見如下三個方面 : (1)在舊版本的基礎上， 加入 了 新功能 ， 產(chǎn)生了新的數(shù)控系統(tǒng)的版本 ， 適應 了一些新的要求 。 (2)修正部分 以適應 運行平臺 ， 讓軟件可以在另一個系統(tǒng)平臺 上 運行 ?? (3)將 數(shù)控系統(tǒng) 的 軟件 (或其組成部分 )應用 到另一個數(shù)控應用系統(tǒng) ，使 舊 系統(tǒng)演變成 具有不同的功能和用途 的 新 系統(tǒng)。 3 基于域工程的數(shù)控系統(tǒng)結構 的 分析和建模 為 設計系統(tǒng)得到正確的結構是非常重要的 。 而域工程 的方法 [9須采取 對數(shù)控系統(tǒng) 進行分析， 以便獲得正確的系 統(tǒng) 結構 。領域 指一套 被 具有類似的要求 的應用系統(tǒng)覆蓋的 功能 區(qū)。 領域工程包含三個主要階段 ： 領域分析 ， 領域設計和領域實現(xiàn) 。 在域分析和建模這一進程中 ，主要 的問題是要實現(xiàn)開放式數(shù)控系統(tǒng)的關鍵環(huán)節(jié) 。 3. 1 數(shù)據(jù)通信 在組織 開放式數(shù)控系統(tǒng) 中起關鍵作用 通過 用 領域工程方法分析典型數(shù)控系統(tǒng) ， 我們可以發(fā)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng) 的 進程和線程可以 和在一些功能部件起關鍵作用的 數(shù)據(jù)通信 組織起來 。這種組織形式的優(yōu)點如下所示 ： （ 1） 鑒于 組件集成 軟件的 發(fā)展方向 ， 數(shù)據(jù)通訊模塊可作為骨架 去 組織系 統(tǒng)； 這使得系統(tǒng)的組織較 前者 容易 。 （ 2） 以 數(shù)據(jù)通信作為關鍵環(huán)節(jié) 的 該系統(tǒng)已不再是一個層次結構 。 每一個 模塊 都有一個只與數(shù)據(jù)通信模塊 連接的接口。 開發(fā)商只需要注意這個接口 ， 而不 需考慮 其他模塊的 組織模式 。 （ 3）為一個系統(tǒng)詳細的定義數(shù)據(jù)通信模塊的接口是足夠的，與 接口 相一致，開發(fā)商需要做的 ， 是發(fā)展其中有沒有必要界定的內(nèi)部數(shù)據(jù)結構和建立有效 的完全 基于這些數(shù)據(jù)結構的內(nèi)部運行機制 的 個體模塊 。 （ 4） 如果 系統(tǒng)的 數(shù)據(jù)通訊是確定的 ， 整個系統(tǒng) 的 拓撲 關系將嚴格界定 。 它確保 了 軟件零件 間的互互操作性。 我們強調 系統(tǒng)中 每模塊的 自主性。 所謂 自主意思是 每一個 模塊都 是一個獨立的個體 ， 每個單元的 目標和目標值 都是 獨立 的， 甚至 可以自己 做出決定 ，制定 計劃 ， 采取行動去實現(xiàn) 本身的目標 ，以及 應付任何意外 ， 因為它的行為是可控的 。自治模塊間毫無功能聯(lián)系和記憶分享。 所有信息通信 都 通過數(shù)據(jù)通信模塊 實現(xiàn)。 每個 模塊 只能 處于可選擇 狀態(tài) :運行或睡 眠。 模塊本身 控制這 兩個 狀態(tài)。 關鍵環(huán)節(jié) 具有相同的特性 。 將 數(shù)據(jù)通信模 塊作為關鍵環(huán)節(jié) 的數(shù)控系統(tǒng)的功能型號如圖 2所示。 數(shù)據(jù)通信 的功能模塊 有幾個組件接口 . 這些接口 ,可與其他功能部件 ,如 刀具補償元件和插 補 元件等 相聯(lián)系。每個部件的 輸入和輸出數(shù)據(jù)都 通過其接口以交換關鍵環(huán)節(jié)來 實現(xiàn) ； 數(shù)據(jù)通信模塊從每一個接口讀取數(shù)據(jù) ，并自主 送回 。 只有兩種基于功能模式 的域行為： (1)傳送 /接收數(shù)據(jù)信息和控制信息 ； (2)配套活動 ， 如 參數(shù)設定等 。 3. 2 從 數(shù)據(jù)通信模塊 中提取系統(tǒng)建筑 通過對部件實現(xiàn)的 系統(tǒng)功能和組件必須自主 化的強調， 我們可以 從開放 數(shù)控系統(tǒng)的關鍵環(huán)節(jié) 始 分析數(shù)控系統(tǒng) 的結構。劃分組件的 原則是 實現(xiàn) 最少功能 耦合和 組件間 最 可能 獨立 ， 要 努力使 部 件 功能的業(yè)務數(shù)據(jù)流 獨立。 組件的設計應遵循 領域 的普 通 技術 標準。 數(shù)據(jù) / 控制 數(shù)據(jù) / 控制 數(shù)控組件 1 數(shù)控組件 2 數(shù)控系統(tǒng) 內(nèi)在的通 信處理機 制 數(shù)控組件 m 數(shù)控組件 n 數(shù)據(jù) / 控制 數(shù)據(jù) / 控制 ...... ……圖 2. 有 起關鍵作用的 數(shù)據(jù)溝通的 域功能的模型 例如，基于 整個系統(tǒng) 通過 數(shù)據(jù)通信模塊 組織起來。建 筑描述 了 全球系統(tǒng) 組織， 該系統(tǒng)的控制 了部件的 結構 、部件間的 通信及其 部件間的協(xié)議、 元件的同步化 、 元件的功能分配元件的實物分配 、 元件的集成 、 整個系統(tǒng) 的伸縮性 等等 。 首先，對域和接口的關系如經(jīng)營環(huán)境和數(shù)據(jù)要求進行 分析。變異也將進行鑒定。在領域范圍被確定之后 ， 跨社區(qū)和不同領域 的應用 將予以分析 ， 它包括域特點 ， 要求 在領域中 實現(xiàn)應用 的 領域知識信息和資料的需求信息 ， 數(shù)據(jù)和控制流 的操作。在此基礎上 ， 后續(xù)工 作就是對并行進程和單位域對象，定義過程，這些進程和模塊的后天分布特征，功能和數(shù)據(jù)對象進行識別，為在領域中應用提供解決軟件，最后開發(fā)出域的建筑模型。 被提取的開放式數(shù)控系統(tǒng)的結構見 圖 3。 數(shù)控系統(tǒng)軟件可分為兩部分 ：在 電腦 在 高表現(xiàn)運動控制卡 的 是一個多程序和多線的多 任務 系統(tǒng) 。 該系統(tǒng)的 結構 可 以分為四種類型 :設備 驅動組件 ， 基本組 件，數(shù)控領域的普通組件 及特殊應用組件 。 數(shù)控系統(tǒng)硬件的設備驅動程序被標準化到組件，這樣使用者可以像操作其他一般組件一樣選擇和安裝設備驅動組件。 基本組 件就 是那些實現(xiàn)計算機系統(tǒng)共同的功能 的組件， 例如多媒體通信組 件，檔案管理 組件 和奇異硬件測試 組件。 域的共性成分 就是那些 有條件實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng) 的 域通用功能 的成分。 這些成分 就是數(shù)控系統(tǒng)中通過域工程分析所獲得的 最重要的成就 。 通常 ， 它包含了數(shù)據(jù)通信組件 、 人機界面組成 、 任務調度組件 、 譯 組 件、 插 補 組 件、 刀具補償元件 、運動控制組件 、 診斷 組件 、 參數(shù)設定組成 、 數(shù)據(jù)庫操作組件 、 實時誤差補償元件等 。 特殊應用構件 就 是為某些特殊應用 開發(fā)的組件， 如螺旋圓錐齒輪 的計算組件。 3. 3 對數(shù)據(jù)通信組件 的開放式數(shù)控系統(tǒng)的 構件的例示 目前 ， 世界上有四種描述和表示軟件體系 的類型： (1)繪畫 矩形 定向線段 的數(shù)字 表達； (2)模塊 中 連接傳統(tǒng)的編程語言模塊 的 路徑語言 ； (3) 結合面向對象技術外部網(wǎng)絡 數(shù)據(jù)通信 系統(tǒng)檢測 系統(tǒng)設定 誤差處理 檔案管理 G 代碼編譯 人機交接 刀具補償 數(shù)據(jù)庫操作 ...... 高性能運動 控制卡 設備驅動程序 數(shù) 據(jù) 通 信 差補 誤差補償 運動控制 任務調度 輯 序解讀和編輯 輸入 /輸出端口 控制終端 …… 運動軸 圖 3. 基于 000 和運動控制的 統(tǒng)的 構件 與傳統(tǒng)程序設計語言 的 發(fā)展經(jīng)驗 的 特殊軟件構架描述語言 （ (4)基于組件的 系統(tǒng)描述語言 。 第一類是通常采用 的方法。但這種方法的“圖案和注釋” 始終是隨機 的 并沒有正式確定 的，就是 不嚴格 的。 彌補了其他種類 的缺點并 不是 偶然的。通過我們對每種 有關的系統(tǒng)數(shù)據(jù) 通信組件的構件的例示，致使軟件構件不再是抽象意義上的概念模型， 但是 程序代碼按 照宇宙法 能 被其他 組件 所重復使用。 由于開發(fā)環(huán)境 的不同，每 個 系統(tǒng)結構 都最少符合 一個數(shù)據(jù)通信元件 ， 而每個數(shù) 據(jù)通信組件僅 符合 一個獨特系統(tǒng)抽象體系結構 。 類和檢索 4. 1 數(shù)控系統(tǒng)組 件的分類 4. 1. 1 組件的關節(jié)分類模型 組件分類是構建和維護 組件的 目錄信息 的活動，且 構件檢索方法取決于元件的表達和分類 ， 因此構件的分類將有利于 部件的 管理 ，存 儲 ， 檢索和理解 。組件分類有 大量的分類方式 ，其中刻 面分類 方法 有廣泛的應用 [13， 14]。 面分類模式是由一套描述 組件 的基本特征 的面組成。 組件庫 中根據(jù)不同的方面劃分成各個面組件。通常所說的面是由一套基本的術語（即關鍵詞）組成的術語空間。 每個 組件 能被一或者較 多 術語 用每 個 面 (面 術語 是一確定的聚集 ) 描述，而且每個面反映一個方法在 庫 中分類成份。為何 , 使用者能夠直覺地指定成份被從不同的視野取回。 結果，這一個程序也將會促進使用者了解 組件 。 據(jù)組合可知刻 面分類具有以下特征 ： （ 1）一個面必須充分肯定的表達組件庫中的所有組件，也就是每個組件可以通過面來區(qū)分。 （ 2）每個面都有與之相關聯(lián)的術語空間。任何兩個術語空間間都是正交的，這就意味著其中一面術語的改變不會影響其他面中的術語空間。 （ 3）刻面的術語空間是一個有限而模糊的空間，術語可以被動的增加或刪除。 （ 4）每個組 件的所有刻面必須預先被定義，它不允許當區(qū)別組件的時候，那里存在不確定的刻面。但是當質疑的時候，使用者可根據(jù)刻面的隨機數(shù)質疑。 （ 5） 當一位 組件庫 經(jīng)理 對組件進行分類 的時候，他應該瞄準每個 刻 面選擇來自 術語 空間的適當?shù)? (一 個 或者更多 ) 術語 , 如此同樣地完成 組件 的封包 工作。 （ 6）術語空間中的術語按照從一般到特別的關系呈樹狀階層結構分布。每個術語都有著不定數(shù)目的同義詞。 4. 1. 2 用刻面模式給數(shù)控系統(tǒng)組件分類 根據(jù)上述的刻面分類方法，將其運用于數(shù)控系統(tǒng)中，本文提出以下的刻面分類，用 表示如下： ：： =(組件標識，組件類別，組件實現(xiàn)，組件信息，組件運行環(huán)境，組件版本關系 )。 (1)組件標識：用于惟一標識某一數(shù)控組件，主要包含以下屬性：①組件號：區(qū)別其他的數(shù)控性同組件。②組件名字： 相同的類型的 法擁有相同的名字，但是不同類型的能擁有相同的名字。 ③組件實體類型：用于標識組件的實體類型，即源代碼文件、目標文件、庫文件等類型。 (2) 組件 功能性 : 組件 功能性是 由 在它的最初而可能軟件系統(tǒng) 種組件提供 的軟件功能聚集 。組件庫中 的任何 組件 一定 具備 一 個 或多 個 功能 。 功能 刻 面的 術 語大部分 由從 組件 的制作者 /提供者 提供 的 組件 功能 關鍵 字組成 。由 于 術語 的一致，功能 術語 應該試著使來自一個比較高的抽象水平的 組件 用法具體 化 。 數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)功能劃分可分為 補半徑組件、速度預處理組件、插補組件、位置控制組件、人機交互組件、故障診斷處理組件等等。那么，“功能”就可以作為一個刻面。 關于 插補組件 ，依照不同的運算法則，他們能采用直線插補、圓弧插補、以 符合高的精密需求拋物線 插補、 橢圓 插補等等 。 不同的組件 能采用一 種 或多 種 的運算法則 。 (3) 組件應用 環(huán)境 : 組件應用 環(huán)境是當使用 (包括了解 /集合 /修正 ) 組件時所必須提供的 硬件和軟件 平 臺 。 只有當 依 賴特定的 應用 環(huán)境的時候 , 組件庫中的 每個 組件才能 被重復使用 。 甚至原始碼水平的 通用組件 也必須仰賴特別的編譯系統(tǒng) 。應用 環(huán)境大概包含 以下 屬性 :： (i) 組件 硬件環(huán)境。 (組件操作 系統(tǒng)環(huán)境。 (數(shù)據(jù)庫 平臺 。 (網(wǎng)絡環(huán)境。 (v) 編譯而且 連接 環(huán)境 (4)組件實現(xiàn)：描述 要包含以下屬性：（Ⅰ）開發(fā)語言：實現(xiàn) Ⅱ）組件參數(shù)類型：描述 件參數(shù)的類型是否可選，接口參數(shù)及 引用方法的具體描述。（Ⅲ） 上 下文環(huán)境 : 即如果 組件 被裝配 從 系統(tǒng) 中 得到的 程序 水平上的上下文環(huán)境。 （Ⅳ） 形式 :組件 的 合成 和他們的相互關系 ， 像是 類別、類別 樹、框架 、 模塊。 （Ⅴ）表示法 : 它是過去一直描述 組件 內(nèi)容 , 像是 輪廓、 本文 、中文、 英語的形式 。 (5) 組件 階級 體系 : 組件 階級 體系 是 與 軟件發(fā)展程序 聯(lián)系緊密的處于抽象水平的組件。 因為階級 體系刻 面的 術語 比較簡單 , 組件庫 經(jīng)理通常列舉 它 們 。目前 的階級 體系術語 包括 : (i) 分析 ; (設計 ; (編碼 ; (測試 （ 6）組件信息：組件信息描述了 數(shù)控組件的一些特定歷史信息，如當它們被產(chǎn)生的時候，且這個數(shù)據(jù)大體包含以下屬性： (i) 關于 組件 的資訊開發(fā)者和發(fā)展部門。 (組件 生產(chǎn) 數(shù)據(jù) 。 (成份儲入倉庫 資料 。 (件 尺寸 。 (7)組件版本關系：描述功能相似的同一系列 要包含以下屬性： (i)相關版本。 (提倡版本 。 上述的 刻 面完全地與彼此分開，因此，他們完全具體表達 了與重新利用相關聯(lián)的組件 特性 ， 而且是能適應開 放 統(tǒng)的 組件庫 的發(fā)展 。 被包含在每個 刻 面的屬性是他們的第一個水平 術語 ; 術語 和他們的 下級 術語之間的關系是一個 從一般到特別 的 樹形結構。舉個例子來說，“開發(fā)語言”的術語在組件實現(xiàn)刻面是第一水平術語（概要），歸納開發(fā)數(shù)控組件所用的語言，可以是C、 C++、 ，這些要素構成了“開發(fā)語言”屬性的值。 對于這樣一個主題：“用 C++語言開發(fā)的有拋物線插補算法的插補組件”。通過對它的分析，可提取它在功能刻面內(nèi)的元素：采用拋物線算法的插補組件，在組件實現(xiàn)刻面內(nèi)的元素： C++語言。 組件恢復 在組件重用的過程中，首先我們應當吸取來自所給定需要的功能的規(guī)格的一組關鍵字。然后按照這些關鍵字從 已有組件中搜尋所需的候選組件。 如果只 發(fā)現(xiàn) 一個組件 符合所有的需求 ， 那么 就 選擇它。但是通常有 不止一個候選組件 ，而且 每個備用組件 只有 一 部分符合使用者的需求。在這情況 下 ， 存在多個候選組件，但每個候選組件都只能部分地滿足用戶要求。在這樣的情況下，就要對候選組件滿足用戶的要求程度和為滿足要求而需做的適應性修改的工作量進行評價，并以此對候選組件進行排序。有了排好序的組件清單后，用戶即可選定需最少工作量即可完成修改并重用的組件。 下列的運算法則解釋重復使用的 過程： 開始 在一個相配方法的 組件庫 中搜尋 歸還 滿足配對要求 的一 組 組件 計算與每個組件相配的水平 選擇 最佳組件 為適應性修正挑選的 組件 結束 當檢索組件的時候（包括在組件庫中搜索，計算匹配水平），我們可用由 從組件中抽取出的特征信息稱為簽名，檢索時把用戶的檢索要求和組件的簽名相匹配。 簽名匹配定義如下： 簽名匹配 )},(:{),,( ? 給定一個簽名查詢 q，匹配謂詞 M，組件庫 C，經(jīng)簽名匹配處理返回滿足匹配謂詞條件的組件集合。 適應性修正 就是 修正不與使用需求一致的 經(jīng) 挑選的 組件，比如 原始碼 組件 的修正，二進位 組件 接口 的 修正 ,組件 的 再 包裝 等等。 5 基于 建筑 /組件 重復使用技術的整合發(fā)展 平 臺和開 放式 統(tǒng)的工作 流程 發(fā)展開放式數(shù)控系統(tǒng)的工作流程如圖 4所示。 整個的流程包括 兩 個有相互 聯(lián)系的 過 程 ： 可以再度使用 的 統(tǒng) 組件 的發(fā)展 和可再用組件的應用系統(tǒng)的構造。應用 系統(tǒng)的即時能力能被 由 整合的發(fā)展 平 臺 所提供的 '''軟件 檢測 。 5. 1 可以再度使用 統(tǒng) 組件 發(fā)展的 過程 第一， 域 采用 領域工程方法分析，而且 統(tǒng)建筑被 萃取。 然后， 統(tǒng)的建筑將會被 作為 數(shù)據(jù) 通信組件的例示。 這一個 過程 將詳細地定義數(shù)據(jù)通信組件 的接口和它的內(nèi)部 運行 控制運算法則 。 數(shù)據(jù) 通信組件 能被要求約束、文件、原始碼 、 二進位的密碼 等等來表達。 數(shù)據(jù) 通信組件 的詳細被定義的接口擔任了主要的技術 規(guī)格并 產(chǎn)生其他的 組件， 同時被文件、原始碼和數(shù)據(jù)結構 等來 表達 。 在這個過程中 形成的所有的建筑和 組件 被分類而且 被儲存在組件庫中。 系統(tǒng) 常 規(guī) 管理和維護包括 組件 的疑問、劃除、修正，購買 , 創(chuàng)造新的 組件。 可以再度使用 組件 的 數(shù)控應用 系統(tǒng)的發(fā) 展 應用上述的 統(tǒng)整合的發(fā)展 平 臺 去 發(fā)展一個 用 系統(tǒng)的 過 程能被區(qū)分為二個階段 ： 第一個階段是框架產(chǎn)生 ,也就是說 ， 依照新的系統(tǒng)的要求最適當?shù)南到y(tǒng) 構件 被選擇 和被 組件庫 支 持 的系統(tǒng) 構件選擇 ，而且數(shù)據(jù) 通訊組件 被吸取。如果需要 ，構件和對應的數(shù)據(jù) 通信組件 必須被修正。 過程可見如下所示： 新組件倉庫儲存 新構件倉庫儲存 組件提取 構件提取 分類，儲存 分類，儲存 儲存 用作為規(guī)格的數(shù)據(jù)通信組件的指導 構件例示 起關鍵作用的數(shù)據(jù)通信 統(tǒng)構架 數(shù)據(jù)通信組件 其他組件開發(fā) 選擇系統(tǒng)構件 通信組件的獲得 構件適應性修正 通信組件適應性修正 2 4 3 1 新組件倉庫儲存 組件提取 構 件 / 組 件 庫 基于當前管理和維持的構件 /構架（組件質疑、刪除、修正、購買、創(chuàng)造新的組件等等） 新系統(tǒng)要求 其他組件的獲得 其他組件適應性修正 結合、裝配、 成形 新系統(tǒng) 域分析 圖 (1) 分析新的系統(tǒng)要求 ， 獲得 關鍵 字且用 組件庫 的對應 術語 更換 。 (2) 根據(jù) 從 第 一 步驟獲得的期限聚集 ，從組件庫中 搜尋和取回適當?shù)?構件。 (3) 如果 構件 集 中 只有一種元素 ，就 選擇 它 ，而且如果有 不止 一種元素 ， 每種元素必須被評估 , 并能獲得最好的一個。 (4) 如果 從 第 二 步驟獲得 的構件集 是無 效的 ， 新的 構件 將會被產(chǎn)生，而且 將加入組件庫。 (5) 依照 術語集檢索， 一筆 數(shù)控系統(tǒng)的 數(shù)據(jù) 通信組件 集 就 能被得到 。 (6) 如果 數(shù)據(jù)通訊構件 集 中 只有一種元素 ，就 選擇 它 ，而且如果有 不止 一種元素 ， 每種元素必須被評估 , 并能獲得最好的一個。 (7) 如果 從 第 五 步驟獲得 的數(shù)據(jù)通信構件集 是無效的 ， 新的 數(shù)據(jù)通信構件 將會被產(chǎn)生，而且 將加入組件庫。 (8) 依照適應性 構件 和 組件 被修正，而且新的被修正的 構件 和新的 組件也 將會被增加 到構件 /組件庫。 第二個階段是整合和 裝配 。 將所 獲得 的通信組件的接口需求 作為規(guī)格 ， 其他的功能 組件能 被檢索 而且 可以被從構件 /組件庫中 吸取。除此之外，一些 組件 可能被發(fā)展或者為如此的一個 應用 被購買。 在所有獲得的 組件 被修正 后， 他們被整合和 裝配。最后， 獲得一個新的系統(tǒng)。這個過程可以表示如下： 開始 為每個接口 提供所 需的數(shù)據(jù) 通信組件 吸取 從接口聚集 中 取回 的術語 取回 與術語聚集一致的 功能 組件 獲得功能成份聚集 如果那聚集是無效的 發(fā)展或者購買新 組件 新的 組件存入倉庫 另外 評估功能聚集 吸取唯一的功能元素 結束如果 修正挑選的 組件以適應新要求 結束 整合 ,集合 , 配置。 然后獲得一個新的 應用 系統(tǒng) 結 束 5. 3 用 系統(tǒng)的即時能力分 析 存在嚴格時間 的關系。 一些 模塊 一定定期地運行 ,當其他的 模塊 一定 “ 及時 ”運行 的時候 為其他的模塊 提供數(shù)據(jù)或者接受來自其他的 模塊 的數(shù)據(jù)。運行序列在單一工作操作系統(tǒng)環(huán)境之下一定被預先定義，但是現(xiàn)代的 統(tǒng)通常是一個多工作系統(tǒng) ,它的即時能力被工作優(yōu)先 購 買和同步控制確定 。 通常，一個 統(tǒng)的組件被定義為一 項工作 。 舉例來說，在窗口 2000 操作系統(tǒng)下面的一個簡單的 統(tǒng)能被分為位置控制 工作 、可設計的工作母機控制 (工作 、數(shù)據(jù) 通信工作 、 插補工作、刀具補償工作、 使用者接口 (等等的 工作 。 這些 工作 包括 兩方面： 周期的工作和無周期的工作。像是位置控制和 樣的工作 通常被設計如周期的工作 。 另一方面，根據(jù)回應時間的需求，工作能 被 分為即時的工作和非即時的工作， 進一步說， 即時的工作包括 硬的 即時和軟的即時。一 項 難的即時工作時常有比較高的優(yōu)先 , 而且需要比較短運行時間。一件不能夠被打斷的工作能 受到 使用工作 優(yōu)先 鎖定 的 保護。一件非即時的工作能被即時者 優(yōu)先占有 。在那上述的 統(tǒng) 中， 位置控制、 插補 和 于難的 即時 ; 數(shù)據(jù) 通信 、 刀具補償 和 工作屬于軟的即時 ; 而且 作 非即時的。 在開 放式 統(tǒng)的整合發(fā)展 平 臺中 ， 我們了解 了在 行狀態(tài) 的監(jiān)視功能 ， 藉此 檢測 一個 統(tǒng) 是否 能達成即時的需求。 這個 軟件叫做 “ . 上述 統(tǒng)的結果 如圖 5所示。 工作從上到下 根據(jù) 優(yōu)先權 排列 ，其 '' 空轉 '' 表 示 統(tǒng)的所有工作沒有 運行 ,和圖像同步的時間 是毫秒。 一項在運行狀態(tài)下的工作用純粹的水平線表示，優(yōu)先鎖定的工作周期用一條正方形的線表示，一件懸而未決的 工作用跨線表示，而三角形標記表示工作給予了信 號。數(shù)控系統(tǒng)使用一個附加的硬件定時器引起難的即時工作。 圖 5. 使用 件檢測 統(tǒng)的即時能力 6. 結束語 隨著數(shù)控技術朝著開放性不斷發(fā)展和組件技術的成熟，兩者的結合成為當今數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的趨勢。組件重用技術大大減少了開發(fā)人員的工作量，使得數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)周期縮短，效率提高，穩(wěn)定性增強。 應用領域工程方法分析 統(tǒng) ，本文首先提出數(shù)據(jù)通信是連接整個數(shù)控系統(tǒng)得關鍵，隨后吸取來自數(shù)據(jù)通信的開放式數(shù)控系 統(tǒng)的構件，最后例示對數(shù)據(jù)通信組件的構件。此外組件正在分類； 表達、儲藏和 檢索 被深深地分析 ?；谶@個基礎上，開發(fā)出開放式數(shù)控系統(tǒng)的整合發(fā)展平臺。了解了諸如產(chǎn)生且維持組件目錄的信息，質疑情況的建筑等一些視覺功能。 有 刻面 分類模態(tài)、相配的簽字的 檢索 ， 組件提取 , 即時的能力 監(jiān)控等 方面的 組件 儲藏的功能 目前受平臺的支持。 插補 通信 態(tài)控制 刀具補償 編譯 轉 參考文獻 [1] s no on 21 (1998) 84–85. 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