[发明专利]用于大规模层次化控制系统的控制性能验证方法

权利要求书

1.一种用于大规模层次化控制系统的控制性能验证方法，其特征在于，包括：

步骤一，搭建控制性能验证的总体架构；

步骤二，建立硬件设备的测试模型；

步骤三，建立控制逻辑可重构的软件测试模型；

步骤四，根据控制性能的指标要求，建立待验证硬件设备以及与其对应业务流程的仿真对象，对与待验证硬件设备相关的软硬件进行参数化配置，进而搭建根据控制需求配置和部署的验证用层次化控制仿真系统；

步骤五，采用层次化控制仿真系统进行控制性能指标的自动化验证测试；

在步骤四中，所述待验证硬件设备以及与其对应业务流程仿真对象建立是通过控制软件仿真设备以实现；

其中，所述控制软件仿真设备根据影响硬件被控对象性能的因素，建立可动态配置硬件对象功能、响应时间、数据吞吐及CPU占用率相关因素与函数功能之间的硬件对象仿真模型，进而与控制软件性能验证的响应时间、数据传输及资源占用相匹配，实现控制系统的功能和性能仿真，所述控制软件仿真设备被配置为采用括硬件设备仿真器和系统服务仿真器；

在步骤五中，通过所述自动化验证测试实现控制性能指标的自动监视及架构的调整，将性能测试数据以可视化形式展示，并将测试数据保存到sqlite中；

通过所述自动化验证测试检测各个计算机及其控制软件的CPU使用率、内存使用大小及硬盘使用大小、网络通讯状态和性能指标判断是否满足要求，并通过参数化配置软件部署、启停工具动态调整软件部署方式及控制功能，以快速验证层次化控制系统的能否满足控制性能指标的要求。

2.如权利要求1所述的用于大规模层次化控制系统的控制性能验证方法，其特征在于，在步骤一中，所述总体架构被配置为通过搭建对应的硬件环境以及与其相配合的层次化控制模型以实现；

所述硬件环境被配置为包括：

被控硬件设备；

用于安装和集成被控硬件设备对象驱动的前置计算机；

用于实现前置计算机的资源监控，并对被控硬件设备对象进行远程部署、启停及监控的控制台计算机；

按照内存、CPU、硬盘空间、操作系统类型生成虚拟机，以对控制台计算机进行启停或布署的服务器，其中，所有计算机上均已安装部署和软件启停服务；

所述层次化控制模型被配置为包括：

用于对不同被控硬件设备封装为服务，以实现真实运行及仿真模式切换的设备对象；

用于实现流程业务组合的系统服务软件；

用于实现软件部署、管理及性能测试的集中控制工具，其被配置为包括用于配置控制系统规模、层次化、软件部署及监控的参数配置工具，用于在服务器内根据内核、内存、网络带宽、操作系统相关要求进行参数化配置，并创建虚拟计算机模板、修改计算机硬件配置参数、对计算机启停进行操作的计算机监控工具，用于根据配置参数远程部署控制软件的软件部署工具，用于通过远程实现控制软件的启停及计算机资源监控的设备服务启停工具，以及设备模拟器和系统服务模拟器。

3.如权利要求2所述的用于大规模层次化控制系统的控制性能验证方法，其特征在于，在步骤二中，所述硬件设备的测试模型的建立被配置为包括：

根据不同被控硬件设备对计算机资源需求的不一致性，设备模拟器通过json配置文件配置硬件设备功能，以建立不同的仿真测试模型。

4.如权利要求2所述的用于大规模层次化控制系统的控制性能验证方法，其特征在于，在步骤三中，所述控制逻辑可重构软件测试模型的建立被配置为包括：

对硬件设备进行批量控制，并根据函数名称、控制功能、输入参数类型及被控对象列表创建相关函数，在客户端调用函数时实现设备批量控制功能的设备控制软件；

实现业务流程控制，并根据DAG模型，建立业务功能实现点，并建立业务功能点之间的逻辑，通过流程执行引擎执行相关控制流程，实现串并行及闭环操作的流程控制软件；

对批量被控硬件设备属性进行监控，并根据被控硬件设备的属性名称、设备列表，周期性轮询设备的状态信息，并将上述属性信息以事件机制发布给客户端的设备状态监控软件。