《面向服務的數控系統形式化建模與驗證技術研究》是依託華南理工大學，由李迪擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：面向服務的數控系統形式化建模與驗證技術研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李迪
- 依託單位：華南理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對SOA架構下，異構數控功能服務間複雜互動語義描述及系統正確性驗證等問題，提出一種面向服務的數控系統形式化建模與驗證方法。所提方法基於接口自動機理論對數控功能服務進行抽象建模，並且利用計算模型依據層次化的結構對服務組合互動行為語義進行分析和描述。同時針對實時性、安全性等非功能系統約束，提出利用兼具定性和定量表達的計算樹邏輯建立系統約束的形式規約，並結合模型檢驗技術從整體上實現對數控系統正確性的驗證。最後為實現已驗證數控系統服務質量的最最佳化，提出從多目標角度解決數控功能服務組合的最佳化設計問題。面向服務的數控系統形式化建模與驗證技術的研究旨在利用形式化方法建立一套SOA架構下設計實施數控系統的工程化方法，對構建基於SOA的高性能數控系統具有重要的指導意義。
結題摘要
本研究針對異構數控功能服務間複雜互動語義描述及系統正確性驗證等問題，提出一種面向服務的數控系統形式化建模與驗證方法。首先在數控功能的服務化封裝，組合語義建模等面向服務系統設計實施過程中的核心問題方面，提出面向服務的開放式數控系統設計框架，其通過結合領域建模、形式化語義描述和多目標最佳化等關鍵技術，遵照服務建模、服務組合與驗證、組合模型最佳化的系統設計流程，將各階段的設計工作集成到統一的框架中；然後通過深入研究IEC 61499參考模型與面向服務架構間的映射關係，提出利用領域建模技術來解決面向服務的數控系統設計過程中的套用系統建模問題，為保證元模型的精確性，在研究中採用形式化描述方法來指導元模型的設計，並基於多維關注分離、連線埠和接口嵌套等設計策略，分別對數控領域特徵、IEC 61499參考模型和SOA組成要素等不同側面的子領域信息進行元模型設計，通過定義各方面信息間的映射與關聯規則，最終構建具備多元信息融合特徵的、面向服務的複合化數控領域元模型；在語義建模階段，選擇同步反應（SR）、離散事件（DE）、時間多任務（TM）等三類典型的實時並發計算模型來實現數控服務組合語義的建模，通過計算模型間的組合、連線或嵌套實現層次化異構的語義描述；另外從多目標最佳化角度出發，以加工誤差、加工速度和資源利用率等不同方面的服務質量為參考，建立面向數控服務組合的多目標最佳化模型，最後以某特定型號的微鑽為例，對所構建的控制系統的實際加工效果進行了測試，驗證了本研究所設計方法的可行性和有效性。
