大型复杂遥控系统的总体设计
大型复杂遥控系统的总体设计
摘要 随着信息技术的飞速发展,大型复杂遥控系统的研究与应用日益广泛。遥控系统是属于控制系统的范围,关于遥控系统的设计,不但随着系统的功能要求有很多专门的考虑,而且通用的结构形式也很多。本文的主要是由总体设计的角度谈谈大型复杂遥控系统的设计方法。
关键词 遥控系统;总体设计;剖析法
遥控系统的主要作用是在特定的地点设置固定的控制与监测设备,借助这种设备可以人工地或自动地对远距离处多个地点固定设备的工作进行指挥与控制。遥控系统实际隐含了远程控制、远程监视甚至于远程测量的内容。大型复杂遥控系统的主要标志,是其遥控系统中的主要元件为集成电路元件和微处理器以及微机或计算机,其信息的传输是以二进制数据码元作为信息进行远距离的数据传输。
1 遥控系统设计的剖析
剖析法就是对系统所要求的功能进行较细的划分,把若干子功能看作是组成系统的单元,分别对各个功能的实现进行研究,最后根据系统的要求按照一定的方式与流程互连,以完成全系统要求的功能。采用剖析法进行系统设计,很显然会使得对复杂系统的设计思路更为清晰,也更适合于模块化设计。剖析法设计可按两个步骤进行。
1.1 系统分析
系统分析可提供一整套的对策和技术,以便对复杂问题进行描述。首先采取“自顶向下”的分解方法,由粗到细把一个复杂的系统逐级地分解为尽可能独立的子系统、模块、子模块,或者采用所谓暗盒模块的分解方法。其次,要强调按系统的逻辑功能进行分解,而不着重于物理实现方法,如采用什么样的微型机(或计算机)及采用什么技术实现。通.过系统分析,可使系统的应用者对整个系统有一个总的概念性印象,而且随着逐级向下扩展,对系统局部的组成部分可加深理解,这也向系统设计者提供了拓自顶向下’的设计思路。
进行系统分析应当以了解如下几个内容作为基础:1)需要把问题提出的背景和要解决什么样的技术问题联系起来。例如遥控系统是要对远端分散对象进行控制与监督。也就是要求控制者的意图能够在一个控制中心通过固定的逻辑检查后,以一定的信息格式送往远端被控对象,并将远端被控对象的状态以固定的格式信息返回到中心控制机,使其给出指定形式的显示;2)要了解系统工作和要完成的功能需要符合哪些技术规则;3)要了解古老的现存系统或类似系统解决问题的方法,因此可以进一步分析哪些设备可以由计算机(或微型租)取代或更新;4)运用计算机的基本知识,分析用计算机(或微型机)解决问题的主要思路及所需准备的技术与数据。
1.2 系统综合
系统综合方法就是提供一种结构,以便将各个子系统和模块组合起来形成一个功能相关的总体。特别值得强调的是子系统和模块之间需要传送什么数据,模块问的调用关系是什么?如何实现其数据通讯。总之,对于一个系统可以看作是一套互相关联、互相影响的作用在一起的组件,最后以一个整体来形成可预计的结果。如果一个企业是由人、没备、器件与材料和工作方法作用在一起来提供货物或服务的,我们可以把系统的组件看作子系统,子系统也可以由较小的组件和