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任務(wù)CAMOZZI執(zhí)行器軟件構(gòu)架及優(yōu)化
以嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)軟件的研發(fā)為背景,探討了任務(wù)CAMOZZI執(zhí)行器的軟件構(gòu)架,旨在建立一個(gè)既滿足實(shí)時(shí)性要求又能節(jié)省內(nèi)存空間的任務(wù)執(zhí)行模型。以面向?qū)ο?構(gòu)件的方為指導(dǎo),借助統(tǒng)一建模語(yǔ)言,對(duì)任務(wù)CAMOZZI執(zhí)行器進(jìn)行領(lǐng)域分析、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),并運(yùn)用設(shè)計(jì)模式等軟件體系結(jié)構(gòu)方和技術(shù),對(duì)系統(tǒng)模型進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。

任務(wù)CAMOZZI執(zhí)行器軟件構(gòu)架及優(yōu)化
隨著微測(cè)試與微測(cè)量技術(shù)的發(fā)展,當(dāng)要求壓電傳感器與CAMOZZI執(zhí)行器高精度、微型化、集成化時(shí),若在機(jī)電變換中只考慮一次壓電效應(yīng),就會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差,因此進(jìn)一步對(duì)多次壓電效應(yīng)的理論與應(yīng)用進(jìn)行研究日顯必要。來(lái)源于國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目,項(xiàng)目名稱(chēng)為“多次壓電效應(yīng)的研究與在微傳感CAMOZZI執(zhí)行器上應(yīng)用”,所做的工作主要包括多次壓電效應(yīng)的理論分析與實(shí)驗(yàn)證明以及多次壓電效應(yīng)在自感知CAMOZZI執(zhí)行器上的應(yīng)用研究。 基于經(jīng)典壓電學(xué)理論,分析了外電場(chǎng)作用下多次壓電效應(yīng)的產(chǎn)生與壓電體所處邊界條件的關(guān)系,闡述了多次壓電效應(yīng)的產(chǎn)生過(guò)程,并推導(dǎo)出外電場(chǎng)作用下二次正、三次逆壓電效應(yīng)的理論公式,同時(shí)分析了多次壓電效應(yīng)對(duì)壓電體介電系數(shù)、等效電容、壓電系數(shù)、能量轉(zhuǎn)換的影響。利用有限元分析軟件ANSYS,計(jì)算壓電陶瓷在準(zhǔn)靜態(tài)場(chǎng)中的一次逆、二次正、三次逆壓電效應(yīng)產(chǎn)生的位移或電壓值,為實(shí)驗(yàn)研究提供理論依據(jù)。以PZT-5疊堆為研究對(duì)象進(jìn)行了二次正、三次逆壓電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了多次壓電效應(yīng)的存在,而且其產(chǎn)生與壓電體所處邊界條件密切相關(guān)。針對(duì)多次壓電效應(yīng)在同一壓電體上雙向可逆的特點(diǎn),進(jìn)行了多次壓電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)壓電CAMOZZI執(zhí)行器位移自感知的理論分析。依據(jù)該原理利用一次逆壓電效應(yīng)完成驅(qū)動(dòng)功能、二次正壓電效應(yīng)完成傳感功能,設(shè)計(jì)了自感知CAMOZZI執(zhí)行器的方案及實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu),并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該種方案的可行性。首先,對(duì)任務(wù)執(zhí)行技術(shù)進(jìn)行了分析和研究,并借助協(xié)同方的觀點(diǎn),對(duì)任務(wù)CAMOZZI執(zhí)行器中的協(xié)同方和協(xié)作方式進(jìn)行闡述,輔以建模表示方的分析,同時(shí)對(duì)VxWorks進(jìn)程間通信技術(shù)和Tornado交叉開(kāi)發(fā)技術(shù)進(jìn)行了探討。然后,在分析了嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)的功能需求框架的基礎(chǔ)上,對(duì)任務(wù)CAMOZZI執(zhí)行器的需求進(jìn)行了抽象和描述,給出了任務(wù)CAMOZZI執(zhí)行器的功能劃分并闡述了各個(gè)組成模塊的功能,并用BPEL對(duì)任務(wù)執(zhí)行過(guò)程進(jìn)行了形式化描述。進(jìn)而針對(duì)任務(wù)分配,對(duì)查詢(xún)優(yōu)化的優(yōu)化算進(jìn)行了研究并給出了算模型的規(guī)范描述。綜合以上分析結(jié)果,建立了任務(wù)CAMOZZI執(zhí)行器的用例模型和活動(dòng)模型。接著,在領(lǐng)域設(shè)計(jì)階段,建立了基于對(duì)象體系結(jié)構(gòu)的任務(wù)CAMOZZI執(zhí)行器軟件構(gòu)架模型,使用初始類(lèi)模型、細(xì)化類(lèi)模型來(lái)描述對(duì)象的結(jié)構(gòu)關(guān)系,并使用交互模型和狀態(tài)模型來(lái)描述對(duì)象的行為,同時(shí)設(shè)計(jì)了任務(wù)CAMOZZI執(zhí)行器的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

任務(wù)CAMOZZI執(zhí)行器軟件構(gòu)架及優(yōu)化
zui后,給出了軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境及其配置,并結(jié)合ACME表示給出了任務(wù)CAMOZZI執(zhí)行器軟件構(gòu)架的典型描述,以及系統(tǒng)中典型應(yīng)用的程序?qū)崿F(xiàn)。分析得到的任務(wù)CAMOZZI執(zhí)行器的模型框架、建模原則、實(shí)現(xiàn)方等都被運(yùn)用于嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的研究和實(shí)現(xiàn)中,優(yōu)化了任務(wù)執(zhí)行的過(guò)程,提高了嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)的可實(shí)現(xiàn)性,具有一般的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。