數控系統(tǒng)的可靠性設計理論和方法研究.pdf

1、數控系統(tǒng)最終的可靠性從根本上來說是由設計決定的，數控系統(tǒng)的可靠性設計是數控技術可靠性研究的一個主要方面，本文針對數控系統(tǒng)的可靠性設計進行深入的理論和方法研究，論文主要研究內容包括： 設計了基于生存期的嵌入式數控軟件系統(tǒng)可靠性工程過程，將整個數控系統(tǒng)可靠性設計工程分為3個階段：早期階段、中期階段和后期階段的可靠性工程，并對各個階段可靠性工程的實施內容進行了詳細分析和論述。 對處于可靠性工程早期階段數控系統(tǒng)的結構可靠性進行了

2、分析和建模，給出了基于RTOS平臺的數控系統(tǒng)層次化模塊結構圖，在對數控系統(tǒng)功能分析的基礎上，對傳統(tǒng)的Littlewood模型進行了改進，得到改進的Littlewood模型，即Improve-Littlewood模型，并將此模型應用到實際數控系統(tǒng)結構可靠性設計中。 提出數控系統(tǒng)各個功能模塊可靠性設計的重要度不同的觀點，分析了影響模塊重要度的因素：模塊規(guī)模、模塊復雜性、硬件對模塊設計的影響和模塊結構可靠性的失效因子，并且對這些影響因

3、素的度量方法進行了分析研究。在模塊可靠性重要度評判中引入模糊數學的方法，綜合考慮各種影響因素，對各個模塊的重要度進行模糊綜合評判，并對得到的評判結果進行排序。 在分析現(xiàn)有最小偏差插補算法的基礎上，對其進行了有效的改進，將不同卦限眾多的算法公式精簡為少數幾個統(tǒng)一的公式，有利于簡化插補程序的結構，減少插補程序的代碼量，從而提高插補模塊設計的可靠性。同時，論文也對插補運行時間特性進行了分析，指出當插補周期接近插補程序的運行時間時，系統(tǒng)

4、可能出現(xiàn)實時性上的不可靠。 分析了在數控系統(tǒng)詳細設計和編碼階段可以使用的一些可靠性設計方法，并以實例的方式說明了如何在系統(tǒng)的設計中應用這些方法。 論述了如何在測試階段提高數控系統(tǒng)的可靠性，從功能可靠性和實時可靠性兩個方面來對數控系統(tǒng)進行測試。功能可靠性測試主要是設計適當數量的測試用例，盡可能覆蓋整個數控系統(tǒng)的功能，而實時可靠性測試提出插補模塊和位置控制模塊是系統(tǒng)實時可靠性測試的重點，并研究了對這兩個模塊進行實時可靠性測試