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计算机控制系统——分析、设计与实现技术
ISBN: 978 703 055 8091
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教材9.1节
在工程当中,大多数设计任务的用户并不是专业的控制工程师
所以,设计人员在进行系统设计之前
需要先和用户进行交流
把用户用自然语言描述的一种模糊的设计目标
转换成用数学语言描述的量化的清晰的设计目标
这个规范化过程就是我们所说的需求分析
它需要确定以下三个方面的内容
首先是确定达成系统设计目标的功能有哪些
这些功能应该是相对独立的
并且可以做进一步的细分
但是在现阶段,我们没有必要把它分的特别的细
只要知道大致的功能就可以了
另外要确定和功能模块互动的人或者物
也就是确定系统的参与者
这些参与者可以是操作人员
也可能是传感器
或者是执行器
或者是一个特定的程序段
他们是功能的发起者
或者是功能的承受者
是达成系统设计目标所必须完成的功能的【参与者】
另外还要确定参与者之间的互动
这个互动实际上就是参与者之间彼此协作最终完成系统目标的一个时间序列
在确定参与者之间互动方式的过程当中
我们需要明确的是参与者之间
彼此之间动作的时序
是动作的先后次序
另外需要明确参与者之信息沟通的消息
它所使用的协议
消息自身所具有的特征
以及它所传递信息的内容
我们可以使用用例这个工具来进行需求分析
它可以用一种图形化的方式客观地把系统的目标描绘出来
采用这种方式
即便用户是非专业的控制工程师
也可以通过用例和专业的控制工程师进行没有歧义的沟通
在这种方式当中
我们一般是用一个大的方框图来表示整个系统
为了达成系统设计目标而需要的各种功能
可以用一些椭圆形来表示
系统参与者则使用人形符号来表示
而参与者与系统功能之间的互动
通常是用线段来表示的
采用这种方法
用户和控制工程师都可以对系统整体有一个明确的没有歧义的表达
确定用例的时候
设计人员可以按照以下的方法来进行
首先和用户沟通
明确设计的最终目标是什么
然后确定为了达成系统目标
我们需要完成的系统功能有哪些
这些功能是系统的主要功能
是必须完成的
接下来可以和用户沟通
为了使系统的表现更好
或者是改善一些性能指标
那么可以增加的功能有哪些
这些功能可以作为系统的次要功能
在主要功能得到保障的前提之下
可以考虑实现这些功能
当系统的所有功能确定之后
我们可以考虑和主要功能互动的人或者物有哪些
它们互动的形式是怎样的
和次要功能互动的人或者物有哪一些
互动的形式是怎样的
按照这五个方面依次的反复地和用户沟通
最终就可以保证全面准确地把系统的需求描述
然后,我们可以用状态图把参与者之间的互动描述出来
它给出了参与者之间,或者说功能模块之间,协同完成控制目标的一个时序逻辑
采用状态图方法可以准确的没有歧义的表达时序
同时,在LabVIEW里面,状态图也可以直接转换成程序模块来完成
有利于提高开发的效率
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