20、混合系统开发方法与自动化城市列车控制问题探讨

混合系统开发方法与自动化城市列车控制问题探讨

混合系统开发方法

混合系统的开发需要对离散和连续行为进行建模。下面将介绍一种混合系统的开发方法，以及相关的理论和模型。

开发方法步骤

1. 所需理论
   • 对于所有的Event - B开发，会使用与连续函数操作（如求导、利普希茨条件等）相关的全局公理和定理集合，即CONTEXT Derivative。
   • 需引入用于对特定案例研究进行建模所需的所有概念的特定上下文。此上下文定义了与控制相关的模式自动机的控制状态，以及与待控制的工厂相关的连续函数。还定义了行为模型通过变量和事件操作的同时包含连续和离散元素的全局结构（即Plant 7 - 元组结构的定义）。例如，在某个案例研究中，此上下文对应于Car Context C1上下文。
2. 混合系统建模
   • 声明状态变量 ：使用Event - B机器设计模型时，首先声明状态变量。例如，xs和xp分别是与控制器和工厂相关的变量，它们需符合由Inv Exp谓词定义的不变式，并通过Init Pred谓词定义的初始条件进行初始化。
   • 定义事件 ：需要两类事件来处理传感和驱动。它们由两个模板定义：
     • CTRL Sense事件 ：用于传感事件（如用户命令或工厂传感），可能会修改控制器的状态。