电梯控制模拟实验系统外文翻译.docx

PAGE 6 电梯控制模拟实验系统 1.介绍 嵌入式计算机系统由于严格的限制比如实时期限、有限的硬件资源和严格的安全性和可靠性的要求，依然存在困难的设计挑战。随着这些系统变得更加复杂，其功能日益在软件中应用。不幸的是，保证复杂软件系统的安全性和可靠性是一个困难的问题，还有待解决。软件的鲁棒性，鲁棒性在出现异常情况或有压力的环境条[1]时被定义有执行正确的能力，有助于实现这些安全与可靠性系统的内容。 一种实现软件鲁棒性的方法是优雅降级。优雅降级是一种单个组件故障降低系统的功能，而不是导致整个系统出现故障的属性。然而，当前实现优雅降级需要特定的工程计划列举在设计时间每个待处理的失效模式，并设计一个特定的过程应对每个失败[2]。然而，在一个细粒度的分布式软件系统，列举所有可能的硬件和软件失效模式可能是棘手的，当然不可行的厂商在为有限的嵌入式系统设计。需要探索系统结构的设计方法，以这样一种方式，它可以摆脱非关键功能自动在失败面前无需指定每一个可能的失败和纠正措施。然而，在一个细粒度的分布式软件系统，列举所有可能的硬件和软件失效模式可能是棘手的，当然在有限的设计时间内，对于成本敏感的嵌入式系统也是不行的。有必要以这样一种方式，它可以摆脱非关键功能自动在失败面前不得不指定每一个可能的失败和纠正措施，用来探索系统结构的设计方法。 软件架构的高抽象层次系统可能是构建优雅降级到软件系统中的关键。软件体系________________________________ 原文出处：Workshop on Reliability in Embedded Systems (in conjunction with SRDS), October 2001. 原文作者：Charles P. Shelton, Philip Koopman. 结构被定义为“结构或结构的系统，包括软件组件，这些组件的外部可见的属性，和它们之间的关系[3]。“如果可重用的软件组件变得更加普遍，软件设计将变成组成而不是合成的问题。因此整个系统结构和分解管理的组件如何一起工作并提供系统功能。如果一种架构风格，能够增强优雅降级的性能且可以开发并成功地应用于不同领域的嵌入式系统，那这些系统的设计工作将能够利用组件重用，同时保留安全性和可靠性的要求。 这项研究是一个RoSES的一部分(强大的自配置嵌入式系统)项目。RoSES采用自动重新配置的方法在组件故障时实现优雅降级[4]。系统的软件架构定义了组件之间的接口在组件的和有效的组件之间的系统配置。因此，正确地构建体系结构，可以以一个受控的方式摆脱功能，有助于重新配置管理器后重新分配组件去提供最大值的功能。为一个示例系统实现这些性能是在这个方向上迈出的一步。 本文的剩余部分介绍了一个以电梯控制系统为例的软件架构提议。电梯控制系统是一个足够复杂的分布式嵌入式系统，通过为这个系统用优雅降级开发一个结构，我们希望了解嵌入式系统的架构风格，释放他们的约束，特别是促进优雅降级的性能。 2.电梯系统模型 电梯是一个复杂的分布式控制系统。它有严格的安全要求:它不能挤压门之间的人;它不能以不安全的速度在井道行进，以及它不应该让人被困在电梯里。 我们对基于一组可以发送和接收的传感器和致动器和阀门电梯系统模型使用了一个模型。这个系统并没有解决一些更复杂的电梯功能，比如一些操作模式像火响应模式，维护模式、上峰和下峰模式，但是足够丰富有趣。 电梯包括一个在井道里有通道去设置数字的地板的单车。车有一个单门，门电机，一个使汽车在井道里的产生两个速度(快和慢)的驱动器，以及为了安全的紧急停止制动。下面的符号，“[]”括号内的值代表的是标准复制数组的传感器或执行器，，括号“()”内的值代表传感器或执行机构的输出值。例如，AtFloor传感器的传感器是一个数组f(楼层电梯服务的数量)，d(汽车的方向，上，下，或停止)宽，数组的每个元素可以是一个值v(真或假，当电梯接近楼层f，它可以向上或向下行进，因此每层楼有一个AtFloor传感器显示电梯的轿厢是否从上面(下降)或下面(上升)接近地板。当汽车与当前地板足够近的同一水平，AtFloor(当前地板，停止)传感器的值变成真的。 系统中可用的传感器系统包括: ?AtFloor[f，d](v):地板接近传感器。f=地板，d={上升，下降，停止}，v={真，假} ?CarCall[f](v):车呼叫按钮。f=地板，v={真，假}所有都位于车里。 ?DoorClosed(v):门关闭开关。v={真，假}当门完全关闭表示真。 ?DoorOpen(v):门开关。v={真，假}当门完全打开表示真。 ?DoorReversal(v):门逆转传感器。v={真，假}当门感觉障碍物在门口表示真。 ?HallCall[f，d](b):呼叫按钮。f=地板