[发明专利]一种基于有限自动机的自动控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种基于有限自动机的自动控制系统，包括控制单元，所述控制单元包括事件队列和任务线程池，其特征在于，还包括配置工具和数据库，所述控制单元还包括自动机引擎和脚本解释器，所述自动机引擎为系统抽象控制模型的表示点和作用点；

所述数据库中包括事件信息表和状态信息表，所述事件信息表中预先设置系统各个数据点的表示和类型，所述状态信息表中预先设置自动机模型的建模数据；

控制单元分别与数据库、配置工具，以及被控系统连接；

所述配置工具为配置模块、输入模块与显示模块的集中体，配置工具还与数据库连接。

2.如权利要求1所述的基于有限自动机的自动控制系统，其特征在于，事件定义保存在所述数据库中，所述事件信息表的记录格式包含以下字段：事件ID、数据点ID、事件触发方式；状态定义保存在所述数据库中，所述状态信息表的记录格式包含以下字段：状态ID、事件ID、下一状态标识。

3.如权利要求1或2所述的基于有限自动机的自动控制系统，其特征在于，还包括脚本管理器，所述脚本管理器分别与所述配置工具及所述控制单元连接。

4.一种基于有限自动机的自动控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，生成有限自动机：首先，在数据库中建立事件信息表：给系统内的数据点配置该点上的事件触发条件，并指定事件ID，事件ID为全局唯一的，接下来，建立状态信息表：给控制模型定义状态并指定各个状态的标识，状态ID全局唯一，指定各个状态下应当处理的事件，指定控制模型状态间的转移触发事件，控制模型的定义和系统宏观自动机模型在语义上保持一致，然后，以脚本的形式定义各个控制模型状态下事件的响应控制规则，以及控制模型状态间的转移动作，最后，根据定义好的事件和状态信息生成可运行的自动机代码；

第二步，对事件进行处理：当任意数据点数据发生异常触发了事件，控制系统捕获事件，根据模型当前所处的状态找到事件对应的控制脚本，按照控制脚本的内容执行相应的控制动作；若该事件引起状态切换，执行相应的转移动作并将状态切换至下一状态。

5.如权利要求4所述的基于有限自动机的自动控制系统的控制方法，其特征在于，第一步，生成有限自动机的过程包括如下步骤：

步骤201，新建状态机对象，状态机对象内包含一个用于保存状态机的状态对象的容器；

步骤202，顺序查询所述数据库中状态信息表中的状态ID，从前往后依次对各个状态进行处理，且不重复处理；

步骤203，新建状态对象，与状态信息表中的一个状态相对应，状态对象包含状态下事件的处理信息；

步骤204，以状态ID为查询条件，用基本的数据库操作语言顺序查询当前状态ID包含的事件ID；

步骤205，根据状态ID和事件ID生成对应的控制脚本名称，采用脚本名称作为ID，ID的生产算法需要满足两个条件：同样的输入产生同样的输出，不同的输入产生不同的输出；

步骤206，构造一个<事件ID，控制脚本，转换状态>的描述符，并将该描述符添加到状态对象，其中，控制脚本即为控制脚本ID，转换状态为转换后的状态ID，若不发生状态转换，则该字段为空；

步骤207，判断当前状态下是否还有其它事件，是，则返回步骤204；否，则执行步骤208；

步骤208，将当前状态对象添加到状态机对象，表示状态机内新增了一个状态，同时该状态已经包含了基本的事件处理信息；

步骤209，判断状态信息表中是否还有其它状态，是，则返回步骤202；否，则执行步骤210；

步骤210，启动生成的状态机，此时表明全部状态都已添加到状态机对象中，另外状态信息表内有一条记录专门指明控制模型的初始状态，即将当前状态指向该初始状态，控制中心开始接收数据和事件。