總線式車身控制系統(tǒng)的規(guī)則化建模方法
采用Backus Naur范式語法表示方法,給出因子的形式化定義如下。
定義2(因子)
因子::=(因子名=因子值)
因子是邏輯規(guī)則表達式的基本組成單元,因子由因子名和因子值兩部分組成,分別代表部件/接口和其狀態(tài)值。
車身控制系統(tǒng)中的控制行為和各部件之間的邏輯控制關系可方便地用邏輯規(guī)則表達式描述。
例如:對于下面的邏輯控制關系
如果 變光開關位于“近光”擋
燈光開關位于“大燈”擋
點火開關處于“ON”狀態(tài)
那么汽車前照燈點亮近光燈
該邏輯控制關系可以形式化地表示為規(guī)則式
(變光開關=近光)(燈光開關=大燈)(點火開關=ON)→(前照燈=近光燈)
圖2 規(guī)則化描述方法的規(guī)則處理過程
采用規(guī)則化描述方法對車身控制系統(tǒng)進行建模,關鍵就是采用近似自然語言的邏輯規(guī)則表達式來描述系統(tǒng)各組成部分之間的邏輯控制關系,形成規(guī)則庫;規(guī)則庫經(jīng)過編碼以后由系統(tǒng)的控制單元解釋執(zhí)行;最終系統(tǒng)的控制過程就是事件觸發(fā)、規(guī)則匹配、規(guī)則執(zhí)行以及消息傳遞的過程,如圖2所示。要修改系統(tǒng)的控制邏輯,只要修改規(guī)則庫中的邏輯規(guī)則表達式即可實現(xiàn)。
規(guī)則化描述方法的特點可以概括為以下幾點。
1、自然性 與人的思維相似,直觀、自然,容易理解和解釋,便于人機交換信息。
2、模塊性 規(guī)則式是規(guī)則庫中最基本的單元,規(guī)則之間相互獨立,不互相調(diào)用、修改,增刪方便,容易擴充和完善。
3、清晰性 規(guī)則式有固定的格式,每條規(guī)則式都由條件和操作兩部分組成,這種統(tǒng)一的格式既易于設計、控制,又易于進行一致性、完整性檢測。
4、獨立性 表示系統(tǒng)邏輯控制關系的規(guī)則庫與執(zhí)行規(guī)則的推理機相對獨立,便于規(guī)則庫的管理與維護,也便于推理機的設計與實現(xiàn)。
六、結論
1、基于CAN總線技術并采用規(guī)則化描述方法的車身控制系統(tǒng)的建模方法,構建相應的試驗環(huán)境和仿真、調(diào)試、測試工具,并成功應用于試驗車中。
2、使用規(guī)則化描述方法大大簡化不同車型、不同功能的車身控制軟硬件的開發(fā)和維護。
3、當汽車車型發(fā)生變化或汽車需要增加新的功能時,只需對由邏輯規(guī)則表達式等組成的用戶描述文件進行修改,無需花費大量時間重新編制系統(tǒng)軟件,提高了可重用性,縮短新型汽車的開發(fā)周期,降低開發(fā)成本。
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