,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,基于建模的方法评价实时嵌入式控制系统的性能,摘要本文提出了种基于模型的嵌入式控制系统的设计方法。在这里，我们优化现有的桥接它在其他领域的嵌入式系统设计使用的种方法，而不是设计开发种新的方法。我们创建了个控制调度和软硬件协同设计工具之间的转换桥梁。通过这座桥，我们允许自动模式转型。其结果可以得到更精确的时序行为模拟，这点不仅考虑到实时软件，而且还对控制性能的硬件体系结构产生影响。我们展示了个例子，通过真正执行测量，对不同模型评价结果进行对比，这清楚地表明了我们的方法的优越性。爱思唯尔公司保留所有权利关键词建模，模型变换，嵌入式控制系统的设计，实时系统介绍时下无处不在的嵌入式控制系统被个广泛的应用，从简单的家用电器的温度控制到复杂且安全性至关重要的汽车制动系统或飞机的飞行控制系统都可见其踪影。在不同的应用有不同的需求，实时执行，控制性能，能耗，价格等。硬件，软件设计的现代技术为的设计提供了可能性例如，硬件分发和联网，多处理器系统，各种各样的的软件控制算法和实时操作系统，等。众所周知，为个特定的应用程序的的进行设计和验证极具挑战性。传统的控制系统设计设计的目的是建立个能够控制个物理系统的行为计算系统，例如，个由相互连接的机械，电气和或化学元素组成的车间。个典型的嵌入式控制系统由电子数据采集传感器，处理控制算法的计算系统和电子驱动器驱动组成。设计过程中涉及到不同专业领域知识控制理论，信号处理，实时软件和硬件。这些领域的工程师是熟悉自己的建模语言，模式，设计工具，这种异质性在设计过程十分重要。模型转换之间的每个设计步骤取决于设计师的才能，但是，在实际设计中经常进行手动设计，因此容易出现失误。设计的传统形式即在两个分离的领域控制软件领域和硬件领域使用特定的设计工具和他们各自的系统模型。在第个域中，控制工程师定义控制规则，软件工程师编写代码，从而执行操作所需的控制规则。这既是个所谓的控制调度协同设计。实时软件设计中作出的决定影响控制设计，反之亦然。比如，从控制回路中的延迟时间分布去考虑，不同的软件调度政策有不同的影响，因此，对它们的性能也产生不同的影响。此外，控制回路的性能直接影响约束软件执行参数即采样周期，任务执行抖动等。在第二个领域硬件工程师设计硬件平台时将执行控制软件。所有的传感器和执行器的平台的连接是通过所提供的通信信道实现的。然而，由于硬件平台的分离式设计使得控制工程师不能估计其控制回路性能的影响。例如，从传感器到执行器的数据可以通过个或多个通信信道。在般情况下，硬件工程师可以选择从各种通信协议之间以及各类型之间引入了不同的延迟和抖动，从而影响软件执行。然而，控制工程师无法评估这些延迟的效果实际上是否在实施系统之前。因此，该系统所期望的性能可能无法实现。必要改变和调整，以补偿这些通信和执行延迟所影响的控制规律校准阶段。校准具有个事实，即要执行的实际设备可以是非常昂贵和费时的，特别是当不能使用当前硬件平台的需要重新设计实现所期望的性能。传统的设计的另个缺点是无法控制，但是软件工程师利用些现代化的硬件技术提供了优势。比如，并行运行的控制回路相对于传统的顺序执行，可以提供更好的性能。配合使用，可以实现并行执行多处理器或分布式平台。现代设计技术很大程度上依赖于系统的建模。建模实际上是为系统实施之前它提供了个方法来检查各个组件是如何起工作并估计的实施对控制性能的影响。建模可以校正初始控制规则，以便在设计周期的早期来补偿执行情况的影响。建模的另个重要方面是探索不同的可能的系统实现设计空间探索能力。适当的建模，可以大大缩短的设计周期。为了克服这些问题引入设计模型和工具的异质性，即不同的方法和开发工具。通常，这些方法提供了种手段去建立个统的模型从而模拟和评估其行为。目标控制系统的设计我们合并这些分离的域来改进和加速传统的设计。这个合并的基础上，所有的人员在设计过程中可以更好地协作，并在设计过程中，他们的通过相互交换数据可以做的更彻底的探索设计空间，从而显著缩短设计周期。，我们并不是设计开发种新的方法，而是优化传统的基于软件控制系统高效的建模和设计硬件平台的设计方法。近日，已经开发了数种关于软硬件协同设计的方法。这些方法使嵌入式系统软件和硬件的高效设计，软件的执行速度，硬件资源的使用，系统的灵活性，未来可升级性，最终的设计成本等方面有了很好的优化。我们期望建立个正式的桥梁从而连接用于调度控制现有工具之间的协同设计和软硬件的协同设计。这座桥使得模型转换和用于控制调度协同设计和软硬件协同设计工具之间的模拟结果的转变成为可能。这座桥是基于不同的设计工具之间的模型上的正式转型。控