[科普中国]-自动测量控制

简介

计算机测控系统是一种较为复杂的综合控制系统，在现代化的建设中起到了不可替代的作用，并广泛地应用于各个领域，它的主要作用首先是对于被测控对象的物理参数进行集中采集和处理，随后对其进行记录。其次是以数字或图像等传播方式来显示计算机自动测量系统的测量结果，并且对被测控对象进行实时有效控制。

计算机测量控制系统主要分为两个部分，即硬件部分和软件部分。这两者作为一个整体，对这个系统构造有重要作用，并且二者相互联系。而计算机自动测控系统软件的体系构造主要部分内容一般由系统管理软件、测控软件和数据分析处理软件这三部分组合而成。计算机测控系统主要包括：被测控对象，输入和输出环节，计算机设备等等几个方面。

特点计算机自动测量控制系统与其他是应用软件相比，其系统有高实时响应性，高可靠性，软件的可扩展性和通用性比较好等自身优势和软件特点。

为保证计算机自动测量控制系统在数据的输入、输出，采集，处理，传输，控制计算等方面的的准确性。计算机测控软件将时间作为最宝贵的资源，在实施测控系统的整个任务中，必须要确定开始的时间，并且要在有效的时间内截止并完成数据一系列的推算和计算等处理工作。所以，计算机测控软件系统必须要有很高的实时响应性。

被测控的对象，其工作状况受整个测控系统的控制，那么测控系统的可靠性就显得十分重要的。所以，必须采取各种科学有效的方法来保证测试系统软件要安全可靠的运行。如果遇到了故障等异常情况，要及时有效的对错误故障部分进行调整，恢复其主要功能。

计算机测控系统的结构是按照集散型方式发展的。而软件是整个系统的重要组成部分，所以测控软件结构构成也在按照相同的方向发展。综上，这就需要软件必须要有很好可扩展性。从而可以实现为整体系统提供具体问题具体分析的办法。

软件通用性好是指软件系统中的一些参数可以随时地进行修改，甚至是在线修改，以实现某种特定控制效果。此外，还要在日后的系统升级或程序移植时提供方便的通用性。

系统软件设计的具体方法软件设计思想面向对象的系统分析和设计方法是软件组态的设计思想的由来和思想上一种的升华。其主要的软件设计思想为：采用组件的整体构造概念，用人的人类思维方式进行分析和表达系统开发的各方面的信息，将其整体系统的复杂性。另外采用一种模型化的方式，把抽象的体统简化。把系统开发过程中的分析或测试等等不同阶段，用符合人们日常工作的管理方式和合理组织的形式，来控制系统开发的复杂性。软件组态思想在整体的组件结构和实施来讲都是重要的步骤，也是其核心内容。

软件组件设计软件组件的开发主要是指，在开发与维护系统构造过程中用到的一些组件部分，软件组件是一个单独的构造过程。主要目的在符合工业规范前提下，使其应具有通用性。并且，在不同的应用中，易于修改和维护，以及日后的升级工作。软件组件的设计和开发，是一种独立的软件产品，供开发人员在进行构造系统时根据不同情况进行原则。

系统开发人员组织管理设计人才是主要软件工程的参与者和实施者。所以软件工程的全部内容里不单纯只是软件开发的过程和应用，更注重的是强调人在开发及应用过程中的能动作用。系统开发人员的组织管理设计是系统的软件工程中的重要因素。主要针对系统开发人员的组织管理时，首先要明确系统开发人员和资源用户之间的主要责任与承担的义务。其次便是要重点明确开发人员在各自岗位中的主要工作和岗位职责与责任。最后是制定一个系统的方案，并严格按照工程开发规范执行。

系统构造设计系统构造设计主要包括系统的整体设计与实现其设计的应用。系统设计是分阶段的。首先，要考虑具体的环境，要针对对系统结构作一些合理性的调整，避免因为一些具体的环境而要求改变系统的内部结构，要最大程度上的保持系统结构的安全运行和其稳定性。其次，是设计构造系统的软件组件部分。因为软件组件是构成系统中最小是部分，是一种抽象结构。在系统构造设计完成后，需要采用如 Java 或C 语言等具体的编程语言来写系统的源代码，完成具体的工作。

交互式图形用户界面设计图形用户的交互界面的设计中要遵循如下这些原则：首先，必须保证信息能够有效准确地在用户和计算机之间进行信息传递。并且，整体的界面的要简单，直观清晰等，这样一来可以方便用户的使用能快速的准确的了解计算机，并且其下达的命令也可以准确地传递给计算机执行。交互界面效果好，系统显示清晰，容易理解，可以是用户更加方便的获取相关系统信息。

编制好各个图形单元的实现模块是实现图形界面优化的有效途径。这就要操作图形和数据显示图形等部分。

交互式用户接口的表现形式有屏幕布局、符号选用、网格划分等等内容。那么如果按照一定的规范和准则去设计外在的表现形式的话，就可以非常容易的建立数据表示和所显示的保持一致。

系统测试与维护设计系统测试，是从整体的设计上要确认程序系统的设计是否符合要求的测试。系统测试的主要目的是发现程序中出现的错误和设计漏洞，用来保证软件的正确性。主要的系统测试内容有：功能性测试：确认用户的各种功能完好使用。性能测试：测试处理机的最大负荷能力。关于实时响应时间、存储器的效率的测试，主要是要看是否符合设计要求和标准。还有故障性测试方法：这主要是用有可能会发生的故障进行测试，来确认系统发生故障时的自我恢复能力。

由于一些系统程序有时会出现一些错误，或是规格说明的变动，再者就是其体统性能要求提高等等原因，有时软件便需要维护。而在计算机维护系统的费用和软件升级的费用正在逐渐增加。为了降低这些维护费,要在系统开发时或是在最初的设计时就要把日后维护工作充分地考虑进去，那么也就是要考虑到编程语言的使用和模块程序的设计等方面。

首要的软件维护措施是将程序的错误进行分析和修改。当开发人员在最初的 开发阶段当然要尽可能去排除所有的错误，但是在这个过程中有时不可能完全做到的。这会导致在程序生成并开始运作后，逐渐显露出一些暴错误情况需要修。这种是属于比较简单的修改工作，也是最基础的维护措施。其次就是要对软件功能的升级和改进。有时可能最初的设计并没有什么技术漏洞或问题，但是由于科技技术进步，一些功能已经不能满足用户的日常要求。所以对于功能的升级或改进也是维护工作的主要内容。这个维护过程需要根据用户提出的改进要求，按照严格的程序规格来进行。这种完善性的维护工作有时会对会整个系统的运行稳定性产生影响，随意要求在具体维护时要拿出专业的业务知识来仔细进行。

程序设计程序设计是整个软件设计中的轴承，在其中有承上启下作用，也是整体设计方案可以得到准确执行的关键步骤。首先，程序设计从软件总体的设计角度展开，并且对软件设计的各处细节进行精确计算。测控系统的设计的实现也是由不同功能实现设计来完成的1。