[发明专利]FADEC软件通用基础模型库

说明书

本发明公开了一种航空发动机FADEC软件通用基础模型库，包括目标识别模块、需求分析模块、模型设计模块、模型测试模块和发布与配置管理模块；目标识别模块对目标进行来源识别和模型分类选择；需求分析模块根据DO‑331标准对模型库的需求和功能进行分析和描述；模型设计模块根据模型库高层需求和模型设计规范进行模型设计；模型测试模块根据DO‑331标准识别模型库开发和验证所需要达到的目标；发布与配置管理模块对模型库进行全生命周期的科学配置管理。本发明可重用、效率高且维护性好，可作为基础模型库支持FADEC软件的高效率和高质量开发。

技术领域

本发明涉及一种FADEC软件通用基础模型库，属于航空发动机数控系统控制软件领域。

背景技术

航空发动机全权限数字电子控制(Full Authority Digital ElectronicControl，FADEC)以电子设备与机载软件为核心实现发动机的控制和监视。FADEC控制软件开发难度大、周期长、成本高，同时，由于需求变更频繁、功能不断综合和安全性要求日益严苛等原因，控制软件研制面临的挑战日益严峻。基于模型的软件设计(Model-BasedDesign，MBD)是一种用数字化和可视化的方法来解决问题和设计相关复杂控制的算法，是一种信号处理和通信系统，被广泛应用在动向控制、工业设备、航空航天和汽车应用领域。MBD开发在需求与设计阶段进行验证，提前解决问题；将需求与设计数据由文本化形式转化为模型，降低理解差异引入的误差；自动化设计到编码，省略传统开发过程中代码审查、静态分析等工作。应MBD技术的快速发展，航空无线电技术委员会(Radio TechnicalCommission for Aeronautics，RTCA)也制定了相应的标准，如《对DO-178C和DO-278A的基于模型开发和验证的补充》(即DO-331)。在基于模型的软件开发中，通用的基础模型库是其核心，因而为了推进MBD技术在FADEC中的应用，也是为了提高软件设计的效率和质量，通用模型库的研发是有效途径和必然选择。

发明内容

发明目的：本发明旨在提供一种可重用、效率高、维护性好且经充分验证的FADEC软件通用基础模型库。

技术方案：本发明的一种FADEC软件通用基础模型库，包括目标识别模块、需求分析模块、模型设计模块、模型测试模块和发布与配置管理模块；

所述目标识别模块对目标进行来源识别和模型分类选择；

所述需求分析模块根据DO-331标准对模型库的需求和功能进行分析和描述所述模型设计模块根据模型库高层需求和模型设计规范进行模型设计；

所述模型测试模块根据DO-331标准识别模型库开发和验证所需要达到的目标；

所述发布与配置管理模块对模型库进行全生命周期的科学配置管理。

所述模型分类包括逻辑运算类、数学运算类、滤波类、表决类、故障判断类、插值表类、真值表类和PID计算类。

进一步的，所述逻辑运算类包括上升沿检测模型、下降沿检测模型、Set占优所存模型和滞环模型；所述数学运算类包括取绝对值模型、开平方根模型、计时器模型、范围限制模型、速率限制模型、时间确认模型、前值锁定模型、积分模型、微分模型、增益模型、正弦模型、余弦模型和安全除法模型；所述滤波类包括低通滤波模型和超前滞后校正模型；所述表决类包括二余度开关量输入表决模型和二余度模拟量输入表决模型；所述故障诊断类包括极大值故障诊断模型、极小值故障诊断模型和斜率故障诊断模型；所述插值表类包括一维插值表、二维插值表和三维插值表；所述真值表类包括真值表模型；所述PID计算类包括增量式PI模型、增量式PID模型、位置式PD模型和限幅积分模型。

所述需求分析模块分析生成需求文档、评审报告和问题记录，用以需求的统计评审，以及对出现问题的统计汇总。

进一步的，所述需求分析模块对模型库的分析包括功能输入、功能输出、功能描述、性能要求、容错要求、约束条件和模型符号。