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嵌入式数控系统软件可靠性预计方法研究

周春晓  
【摘要】:随着信息化、智能化、网络化的发展,嵌入式技术被广泛地运用在各行各业。因体积小、便携性好、成本低、可扩展性高等特点,嵌入式系统在数控系统领域得到了广泛应用。但嵌入式数控系统的软件设计自主性比较大,系统容易出现死机、轨迹跑偏、程序跑飞等现象,可靠性不能得到保障。因此,开展嵌入式系统软件可靠性研究显得尤为重要。可靠性预计是可靠性技术的一个重要研究内容,只有了解系统可靠性的真实水平,找出故障高发部位和原因,才能进一步增强系统可靠性,并对可靠性设计做改进。本文依托武汉市科技局纵向项目“变速精密数控系统的可靠性与质量控制”,将某多轴联动嵌入式数控系统做为研究对象,开展嵌入式软件可靠性预计方法研究。主要内容如下:首先,介绍本课题的研究目的和意义,分析软件可靠性、数控系统可靠性、软件测试及故障定位和故障模式、影响及危害度分析方法的研究现状。接着,采用基于模块化设计的软件测试方法对某嵌入式数控系统的软件进行测试,运用基于尺度自适应的小波分析方法来对该嵌入式数控系统软件发生故障频率较高的部位——电机驱动部分进行故障定位,以便于及时采取相应措施。其次,对某嵌入式数控系统的软件进行故障模式、原因及原因分类进行划分,根据现场测试采集的可靠性数据对该嵌入式数控系统软件进行FMECA分析,找出了该嵌入式数控系统软件的薄弱环节,并提出有效的改进措施。最后,介绍了可靠性预计的传统方法,然后根据嵌入式数控系统的自身特点,提出了本文的可靠性预计方法:基于改进的littlewood马尔科夫链的嵌入式数控系统软件可靠性预计模型,对某嵌入式数控系统的可靠性进行预计。


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