论文部分内容阅读
随着网络和通讯技术的发展,中间件已经逐渐成为实现分布计算的关键技
术之一。中间件是位于硬件、操作系统平台和应用程序之间的通用服务系统。
它具有标准的程序接口和协议,可实现不同硬件和操作系统平台上的数据共享
和应用互操作。当今主流的分布式应用系统都是建立在中间件的基础之上。作
为中间件面向分布式实时系统的改进,实时中间件为分布式实时系统应用提供
了通用软件总线结构。它可以去除当前分布式实时系统中的不灵活结构,克服
对专用平台的依赖性。因此中间件与实时系统的结合自然成为今后分布式实时
系统的一个重要发展方向。
开放式控制器是现代控制器技术的发展热点。在满足系统实时性的前提下,
利用实时中间件技术来构造控制器系统,可以充分实现控制器的开放目的,进
而得到一种模块化、可重构、可扩充的控制系统结构,增强系统的柔性,并在
控制器体系结构上给系统的更改和升级留下更大的空间,可以更加快速地响应
新的任务和需求。
本文提出基于实时中间件的开放式控制器体系结构的框架模型。该框架能
够充分利用实时CORBA中间件规范的分布式计算性能,在满足系统实时性要求
的前提下,实现系统资源的有机整合和优化利用。基于实时中间件的控制器软
件结构的框架模型为系统开发提供了一种统一、兼容、可扩展性强的标准模式,
为领域化应用提供中性通讯机制,从而使系统研究人员集中到领域关键业务上。
本文提出构件化控制器软件实现方法,论述了基于构件技术的控制器软件
开发方法。通过对中间件构件化思想的分析,给出控制器软件系统的CCM(CORBA
Component Model)构件模型,并给出控制器构件组装技术及其实现过程,将各
功能模块抽象为CCM构件,构建控制器系统的整体框架,其目的在于隐藏系统
底层的实现细节,提高系统的重用性和移植性。
本文对基于实时中间件的控制器通信模式进行深入分析,针对实时中间件
缺乏对实时事件驱动的支持的现状,提出控制器软件中基于发布/订阅模式的事
件通信模型,提高了系统通信的实时性和可靠性。本文深入研究控制器系统服
务器端的事件通信框架及其可配置性,提出新型事件相关性模型及其语法、语
义,对其实现方式以及CCM模型的系统构建等重要问题进行深入研究,给出优
化的配置方案,使系统事件通信机制更具扩展性和适配性。
本文介绍了基于实时中间件的控制器软件系统体系和框架,及其在重矿控
制器中的应用,并给出基于TAO的开放式重矿控制器平台和典型应用场景下的
控制系统构件实现,以及中间件实时事件服务在控制器故障诊断中的应用。
关键词:开放系统,开放式控制器,实时中间件,实时CORBA,构件,事件通信