[发明专利]基于CORBA的嵌入式控制器参数标定系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机和自动化控制技术，特别是嵌入式控制技术领域，主要是基于公共对象请求代理体系结构CORBA(Common Object Request Broker Architecture)的嵌入式控制器的参数标定技术。

背景技术

嵌入式系统在工业控制领域中得到了广泛的应用，如汽车、航空航天、军事以及其他制造业等。随着嵌入式控制系统的功能不断增强、性能不断提高，嵌入式软件的规模持续增大，在开发成本中所占的比例持续增长。与普通的嵌入式软件相比，由于工业控制系统的复杂性，嵌入式控制器的性能很大程度上依赖于其工作参数，而工作参数主要是通过标定匹配实验来确定的。标定是通过实时监测嵌入式控制器工作状态，调节、优化控制器工作参数，使控制系统运行效果达到最佳的过程。因此，标定是嵌入式控制软件高效开发的关键技术之一，具有高效率与适应能力的标定系统可以极大提高嵌入式控制器的开发效率。

然而，由于存在多种不同的通信接口及标定协议，导致了多种标定系统的出现。目前的标定系统支持的通信接口类型有：串口、CAN（ControlAreaNetwork，控制器局域网）、USB（UniversalSerialBus，通用串行总线）、以太网等，对其他类型的现场总线则很少支持，而且不同硬件厂商提供的上述通信接口设备具有不同的软件接口。常用的标定协议有：CCP（CAN Calibration Protocol，CAN标定协议）、XCP（eXtended Calibration Protocol，扩展标定协议）、KWP2000协议等。因此上述标定系统总是依赖于特定的通信接口与标定协议，不具有对不同标定协议与硬件接口的适应能力。当嵌入式控制器的通信接口、标定协议变更时，必须重新开发相应的标定系统。这样，在嵌入式控制器的开发过程中就需要增加标定系统的开发，从而增加了开发成本，降低了开发效率。

中国专利申请：基于CCP协议的混合动力电动汽车控制器标定方法(申请号：200410003472.9)与基于CCP协议的嵌入式通用标定装置及方法（申请号：200510061162.7）公开了一种采用CCP协议的汽车控制器标定方法，但是只能用于CAN总线接口，不能适应具有TCP/IP、USB及其他现场总线接口的嵌入式控制器。中国专利申请：基于ASAP标准的汽车电控单元标定系统及方法(申请号：200810070030.4)提出了一种采用ASAP(Arbeitskreis zur Standardisierung von Applikationssystemen,应用系统标准化工作组)的标定系统主要解决标定系统架构及数据管理问题，但不涉及底层通信设备的差异性。中国专利申请：汽车电子控制单元通用标定装置（申请号：200810070031.9）的标定装置通过双口RAM与嵌入式控制器共享参数，再通过CAN转发给上级标定软件，同样与特定的通信接口耦合。中国专利申请：汽车电控单元通用标定系统（申请号：200910191680.9）实现了汽车电控单元标定系统界面的自定义与通用化，但并未实现对通信接口及标定协议的适应性。

本发明针对现有标定系统与嵌入式控制器之间存在强耦合，不能适应多种通信接口与标定协议的问题，提出一种利用CORBA中间件来屏蔽通信接口与标定协议细节的标定系统及实现方法，通过该方法为标定系统提供统一数据访问接口，适应不同通信接口与标定协议的嵌入式控制器，以提高嵌入式控制器参数标定系统的通用性与适应能力。

发明内容

为了解决嵌入式控制器标定系统缺乏对不同通信接口与标定协议的适应能力，使得嵌入式控制器开发过程中需要开发配套的标定系统，导致开发成本增加、开发效率降低的问题，本发明提出一种基于CORBA的嵌入式控制器参数标定系统方案。CORBA是OMG(Object Management Group，对象管理组织)颁布的一系列有关分布式对象计算技术的规范之一，其主要目标是解决面向对象的异构应用程序之间的互操作性问题，以支持异构分布式应用程序间的互操作性及独立于平台和编程语言的对象重用。本发明提出的方法采用CORBA技术对底层通信接口与标定协议进行封装，提供统一的数据访问接口，从而降低标定系统与底层通信接口之间的耦合性，使得标定系统应用软件能以统一的方式访问不同类型嵌入式控制器的工作参数。按照该方案开发的标定系统屏蔽了底层通信接口与标定协议的细节，能满足多种不同类型通信接口及标定协议的嵌入式控制器的标定需求，克服当前标定技术中存在的通用性、适应性差的缺陷。