陳 疆，曹蕾蕾，秦現生

（1.長安大學 工程機械學院道路施工技術與裝備教育部重點實驗室，陜西 西安 710064；2.西北工業(yè)大學 機電學院，陜西 西安 710072）

0 引言

為滿足研究機電一體化產品（系統）的快速設計與制造技術的需要，借鑒模塊化設計原理和軟件構件（組件）技術，提出了控制裝置的組態(tài)式構建方法，并對其進行了研究［1］。參照軟件組件（構件）的思想，接口特征也可以作為硬件組件集成的依據。清晰地描述接口特征是實現硬件集成相互兼容的關鍵，并關系到硬件集成與擴展的難易程度。接口特征模型及其描述方法是用以支持機電一體化產品（系統）控制裝置的組態(tài)式構建方法及實現計算機輔助設計的關鍵。

為實現機電一體化產品（包括控制系統）的智能化設計，學者從不同的研究方向建立數學模型以描述接口特征。對機電一體化產品的研發(fā)來說，不同應用對應的模型描述接口特征的側重點也不同。如在零件結構設計時建立接口模型，用以描述零件間接口的物理構造，為零件結構的連接組合提供參考。文獻［2－3］建立了描述相連零件接口3－D結構特征的模型；文獻［4］提出一種運用模塊化接口幾何學方法建立產品裝配模型的方法；文獻［5］利用UG軟件建立了常用的典型連接件的接口結構的仿真模型。此類模型只描述接口的物理結構，不能完整地概括硬件組件的接口特征。

為滿足機電一體化產品（系統）中信息處理部分設計計算機化的要求，法國PSA進行了ESPRITⅢ／OLMECO（open library for models of mechatronics components）項目研究，建立了一個包含機電一體化系統中各學科的模型庫，存儲了以前得到的、被實踐檢驗的產品組成元件的模型，該模型僅具有數據庫功能，缺乏機電一體化產品設計理論的支持［6－7］。英國 Lancaster大學工程設計中心采用方框圖作為信息處理系統的底層表達方式，模型注重描述組件接口間的能量流［8－10］。而建立軟件組件的接口模型用于幫助軟件組件的組合，相關研究開展較早，取得了一定的成果。文獻［11］利用描述接口數據流結構模型，結合CAL（Cal actor language）語言，實現了系統中角色（actor）單元（軟件組件）的組合。文獻［12］提出一個面向軟件體系結構的具有性能約束的構件（組件）接口模型。文獻［13］借鑒軟件體系結構的思想，提出面向體系結構的構件（組件）接口模型。對于機電一體化產品控制系統的硬件部分，信息接口建模的研究尚不深入，對新設計方法研究的支持力度不夠。文獻［14］提出了模塊化系統的單元模塊的綜合化接口模型（概括了硬件與軟件模塊接口的共性），對信息接口特征的描述不突出；文獻［20］為滿足系統硬件編譯的需要，用幾何分析法和語義學中的方法建立了描述接口功能的模型；文獻［16］描繪了軟／硬件接口的模型，利用模型進行了控制系統底層芯片級的設計（電子器件設計），但這種方法過于細微，不適用于機電一體化產品的設計方法研究。文獻［17］描述了開放式控制系統的內部連接模型ISO／IEC7498，模型給出了系統的分層結構和各類接口特征內容，但未對信息接口特征進行概括。文獻［18－19］提出了基于接口匹配的功能求解的機電一體化系統設計方法和接口特征的分層結構模型，在一定程度上適應了接口設計的要求，而對于控制中廣泛存在的信息接口及其特征，則給出了具體的模型和描述方法。

目前，人們對接口特征的建模研究取得了一定的成果，而信息接口建模研究有待深入。接口特征建模研究是機電一體化產品設計方法研究中重要的一環(huán)，而信息接口建模研究又是控制裝置組態(tài)式構建方法研究中的重要組成部分。目前，不同地區(qū)、不同制造商出于各自的商業(yè)目的，制訂了各自的接口規(guī)格和標準，致使機電一體化產品控制裝置組成器件的信息接口存在多種規(guī)格和標準，且這種情況將維持一段時期；信息接口的國際化標準還未形成。因此，研究描述機電一體化產品控制裝置各單元間的信息接口特征的模型和表達方法非常必要。

本文針對機電一體化產品控制裝置組態(tài)式構建方法及其計算機化進行研究，在機電一體化產品控制裝置信息接口特征分析的基礎上，對信息接口進行劃分，探討描述信息接口特征的模型和數學表達方法，并用建立的模型描述實際硬件信息接口的特征，驗證了其有效性和實用性。

1 信息接口特征模型的建立

1.1 信息接口特征分析

機電一體化產品（系統）各組成單元間的接口可歸納為物料接口、能量接口和信息接口三類。研究發(fā)現，在機電一體化產品（系統）的控制裝置中，按照傳輸信號的類型，信息接口分為：①單一型接口，接口中只傳輸同一類型，實現同一功能的電信號。該類型的接口較為常見，如通信總線接口、各類傳感器的反饋信號接口等。②混成型接口，在一個接口內傳輸多種類型的信號，每類信號實現各自不同的功能?？刂破髋c驅動器間的控制信號并行接口是典型的混成型接口。通常在這個接口內傳輸的信號包括模擬量信號、數字信號和位置控制脈沖信號等。

一條信息是通過不同制式（排列組合形式）的電信號表達的，接口內各個連接端傳輸信號的電特性是特定的。一條信息需要信息接口內多路電信號同時傳輸才能完整表達出來，需要對應接口內多個連接端的對應連接才能保證信息的有效傳輸。因此，信息接口要確保信息的傳輸，其特征應包含以下三個層次的內容：①功能效用層（function effect layer），用于描述接口所實現的功能，以及接口中每個連接端所傳輸信號實現的功能；②信號特性層（signal feature layer），用于描述傳輸信號的電特性（高低電平、有效電平、電流大小等）、信號傳輸方式等信號特征；③物理結構層（physical structural layer），用于描述接口連接裝置外形結構、幾何尺寸等具體的接口連接裝置特征。

由于接口實現的功能和傳輸信息的不同，不同接口的連接裝置具有不同的物理結構和不同數量的連接端（針、孔、連接螺釘等），每個連接端也具有相應的功能效用層、信號特性層和物理結構層三方面特征。接口的功能效用層和信號特性層的特征完全由接口中各個連接端的這兩方面特征組成，而接口的物理結構特征，一部分是各個連接端的物理結構，另一部分是安裝和固定各個連接端的所需物理結構（這里稱為接口物理結構）?；谝陨险撌?，得出構成控制裝置硬件組件的信息接口特征組成結構，如圖1所示。

1.2 信息接口特征模型

采用組態(tài)式方法構建的系統，是由硬件組件（接口明晰，內部細節(jié)封裝）集成而成［20］。接口匹配是集成的必需條件，需要在計算機輔助下進行接口特征比較。數學模型用于概括接口特征，是特征數據存儲、特征數據分析和運算的基礎。

信息接口不同層的特征通過不同特征內容表示，信息接口的特征內容描述如圖2所示。一個信息接口的特征包含三部分，每部分又由若干項特征參數組成。在進行接口特征比較時，參數需要不同的處理方式。

根據信息接口特征的分層結構，若用F表示硬件組件的信息接口特征，用E表示功能效用，用S表示信號特性，用P表示物理結構，則

式中k表示接口中連接端的數量。

物理結構層特征由接口物理結構和連接端物理結構組成，

式中：pk表示各個連接端的物理結構特征，pa表示接口物理結構。

接口信號特性由每個連接端（1，2，…，k）傳輸的信號特性組成，

如果不考慮接口的物理特征（使用轉換器連接兩個接口時），則接口特征可表示為

式（1）、式（2）和式（4）可作為信息接口特征的模型。這樣，兩個匹配的信息接口的特征就可表示為

提出的數學模型（如式（1）或式（4））是為了描述控制裝置中硬件組件的信息接口。對于硬件組件的非信息接口和不參與連接其他硬件組件的接口，因其特征較為簡單，容易進行連接，故本文不做研究。

2 接口特征模型的數學描述

信息接口特征模型只是按照特征的層次結構，對接口特征進行分層概括。特定信息接口的具體特征必須采用相應的數學方法描述，才能進行計算機化處理（用機器語言記錄，處理接口特征信息）。在進行接口特征比較時，各個參數采用的計算機比較運算方式也不同（如字符比較、邏輯運算、數值比較等）；另外，特征參數描述了信息接口不同方面的特征，它們之間沒有特定的聯系和數學關系。因此，為便于計算機記錄接口特征，采用元素、數組和行列式相結合的方法描述信息接口特征模型。

2.1 單一型接口模型的數學描述

根據信息接口特征模型，利用數組來抽象信息接口的特征，選取接口特征中具有概括性的參數作為元素，包括接口的功能效用標志、接口規(guī)格標準（規(guī)格標準是對接口所傳輸信號的電特性和信號通信協議的概括）、接口連接裝置標志（連接裝置的物理結構）及其他與連接相關的特征參數等。把選取的參數作為元素，構成數組

例如，USB A型輸出口特征表示如下：

式（6）所示數組中各元素的含義及其表達的接口特征說明如下：

（1）n，設置為整型變量，表示接口所在硬件組件的序號（編號）。

（2）spec，設置為規(guī)格，字符型變量，表示接口的規(guī)格和標準規(guī)范，如ISA，PCI，PC104，USB和RS232等。在這些標準規(guī)范中，已經明確規(guī)定了接口所傳輸信號的電特性、信號傳輸端的排列組合和信號傳輸協議等，同時包含了接口的物理結構特征信息。相同的規(guī)格參數意味著相同類型的接口。

（3）func，設置為字符型變量，描述接口外在的功能，即接口傳輸信號的功能組合，是功能效用層的特征的概括。記錄字符用表示功能效用的英文單詞簡寫來標記，如控制（Control）記作“CON”，外部通信（external communication）記作“EXCOM”等。例如，混成型接口的功能參數標記為“blend”；對于實現功能不明確的接口，記為“null”。

（4）connector，設置為字符型變量，描述接口連接裝置的物理結構特征，包括連接裝置的類型和廠商型號。其物理結構由執(zhí)行標準規(guī)范決定或由生產廠家來確定。只要注明其標準規(guī)范或產品型號，就能找到對應的物理結構。常見接口的連接裝置對應的標記字符在表1中列舉。未列舉的字符將在后續(xù)工作中補充。

表1 常見接口連接裝置名稱字符

（5）IO，表示接口連接裝置的“陰陽”屬性（輸出型（陽極接頭）或輸入型（陰極接頭）），邏輯型變量，1表示輸出型，0表示輸入型，不同數組的這個元素進行異或邏輯運算，輸入型與輸出型的接口連接裝置運算的結果為1，而同為輸入型或輸出型的接口連接裝置運算結果為0。

（6）num，表示數量，為該接口連接端（針芯，針孔或連接螺釘端子）的數量，整型變量，不同數組中對應的這個元素可進行數值比較計算。

以上（4）～（6）三個參數用來概括接口物理結構層的特征。

（7）other，表示以后補充接口特征預留的位置，字符型變量。

如果把一個硬件組件具有的信息接口均采用上述數組進行描述，則一個硬件組件的所有信息接口的描述數組排列起來，就構成了硬件組件信息接口特征行列式P，

行列式P可看作一個硬件組件所有信息接口特征的集合。這樣，就可以用計算機程序語言來表述硬件組件的信息接口特征。例如，用結構體函數來描述某個硬件組件具有的接口及其特征，對行列式P進行描述的主要語句如下：

2.2 混成型接口模型的數學描述

一個混成型接口內部同時傳輸多種類型和多種功能的信號，混成型接口相當于多個單一型接口的集合。用單一型接口特征模型的描述方法無法全面描述混成型接口的特征，僅可描述接口的物理結構層特征。因此，按照混成型接口傳輸的信號類型及其所用連接端，把接口特征劃分為若干組傳輸端的特征。在混成型接口中，傳輸的一類信號所需的一組連接端相當于一個單一型接口，一組連接端的特征需要用特定的數組描述，混成型接口的特征則用行列式表達。一組連接端傳輸的信號如同一個單一型接口，必須完成一定的功能；由于一組連接端沒有規(guī)范的信號規(guī)格，其電特性由傳輸信號的情況決定；一組連接端的物理結構特征主要包含在混成型接口中，用于傳輸某類信號連接端的數量是顯現的物理結構特征?；斐尚徒涌谔卣髂Ｐ涂杀硎救缦拢?/p>

混成型接口的功能層特征和信號特性特征可以依據信號類型進行劃分，物理結構特征不能劃分。伺服器的控制信號接口是一種典型的混成型接口，通常傳輸以下幾類信號：模擬量輸入AI（analog input）、模擬量輸出 AO（analog output）、數字量輸入DI（digital input）、數字量輸出 DO（digital output）、位置控制的脈沖SP（setting pulse）以及檢測裝置DE（detector）的信號。對混成型接口及其傳輸信號的特征剖析后進行歸納概括，描述接口內的各類信號及其連接端的特征。

按照單一型接口特征描述的方法，用數組概括接口中的一類信號及其連接端的特征。選取能夠描述功能效用層、信號特性層和物理結構層的特征參數作為元素。同樣，設置數組中的元素可進行特定的運算。依據信號種類，把這些元素放置成數組fk，則有一類信號端的特征可表示為：

式（10）中第k類信號共有n個連接端。下面分析數組fk中各個元素所概括的特征。

（1）kind，信號的功能類型的參數，是連接端匹配的先決條件，字符型變量，可以進行字符比較運算。這些信號中，輸出信號用信號名稱字符＋O表示；輸入信號用信號名稱字符＋I表示。例如，差分脈沖輸出的表示為“DPO（differential pulse output）”。

（2）num，信號的連接端（傳輸通道）數量，整數型變量，描述物理結構層特征的參數。不同數組的這個元素之間可以進行數值運算。接口中有些信號進行傳輸必須要有“信號接地”連接端，這個“信號接地”連接端將計入所在傳輸信號的連接端的數量中。保證各類信號連接端的數量之和等于所在混成型接口連接端的總數。

（3）第3～n－1個元素是信號的電特性參數。針對不同類型的信號，選取接口的相關特征和不同的特征參數。這些參數概括接口中傳輸信號的相應連接端信號特性層的特征，例如：

1）實現模擬信號傳輸端匹配，要求兩端模擬信號的電平規(guī)范和信號轉換精度必須相同［20］。驅動電機時，電平規(guī)范中的電壓幅值和信號轉換精度是準確控制電機轉速的基本條件。因此，對于模擬信號，選取信號電壓幅值vm（V）和數模（DA）轉換精度位數na這兩個特征參數作為數組中的元素，這兩個元素為整數型變量。

2）數字信號傳輸端匹配要求信號電特性一致，信號邏輯定義一致［20］。標準數字信號的電特性是統一規(guī)定的。信號邏輯定義表示信號的有效方式，分為高電平或低電平有效。因此，對于數字信號，選?。孩賲祍D，表示信號是否為標準數字信號；②參數sL，表示信號的邏輯定義的有效方式（信號有效時，信號電平的高低（H／L））。設置這兩個參數為邏輯型參數，“1”表示信號是標準數字信號“Y”和信號高電平有效“H”；“0”表示信號為非標準數字信號“N”和信號低電平有效“L”。

3）脈沖串指令信號必須按照接口類型確定傳輸端的相互對應，輸入的脈沖串指令信號頻率值應小于接口所要求的最大頻率值，其電壓值應小于所在接口要求的最高電壓值［20］。因此，對于位置控制脈沖SP（setting pulse）信號，選取信號的幅值電壓vm和信號最高每秒脈沖次數fm（包括集電極開路輸入最高每秒脈沖次數（kpps）和差分輸入最高每秒脈沖次數（kpps））兩個參數，這兩個元素p為整數型變量。

接口在滿足傳感器所需的一定物理結構條件下，與傳感器信號接口相連的接口特征由相連傳感器的類型和型號決定。因此，對于傳感器（檢測裝置DE）信號，選取的特征參數是傳感器類型參數td與傳感器型號參數sd等，這兩個元素為字符型變量。

（4）func，對相應信號功能的補充，是字符型變量，可以進行字符比較運算。對于數字信號（DO／DI），若廠家已設置了信號功能定義，則設“func＝set”；若信號的功能廠家留給用戶根據需求自行設置，則設“func＝user”。用戶不需要補充的設置，可填充字符“other”。例如，模擬量輸入信號AI傳輸端的特征可表示為數組fAI：

其他類型信號傳輸端的特征也可以用這個數組表示。把這些數組按照一定順序排列起來，就形成了混成型接口特征行列式CNn，

同樣，一個混成型接口及其傳輸的各類信號連接端的特征也可以用計算機程序語句來表達。用計算機程序語言描述行列式CNn的程序語句如下：

構建控制裝置時信息接口特征的匹配比較和接口連接工作，將面臨復雜的、非量化的接口特征信息，是一項耗工耗時的工作。信息接口特征模型及其數學描述方法可以對復雜的信息接口特征進行量化表達，實現計算機輔助下的接口匹配比較，滿足組態(tài)式構建方法的需要。

3 信息接口特征模型的應用

3.1 信息接口特征的實例描述

以松下Minas A4系列AC伺服驅動器為例［21］，描述其信息接口特征。松下 Minas A4系列AC伺服驅動器的外部接口、結構以及分布情況如圖3所示。信息接口包括X3，X4，X5，X6，X7接口和監(jiān)控連接端（IM，SP，G）等。

通過描述接口的功能，接口特定的電氣規(guī)格和接口連接端的數量及形式反映出三個層次的特征。這里，排除特征比較簡單的監(jiān)控連接端，把其他信息接口的特征用行列式P1描述，

從行列式（13）可以看出，2號接口X6是旋轉變壓器信號（Rotary Transformer Signal，RTS）輸入（“O”）接口，接口連接裝置采用 MOLEX制53460型8孔（物理結構層特征），旋轉變壓器信號采用標準的電氣規(guī)范（信號特性層特征）。同樣，其他接口以此類推，X7接口是外接光柵用MOLEX制53460型8孔信號輸入口；X3為RS485外部通信接口、MINI－DIN型9孔信號輸出口；X4接口是RS232外部通信接口、MINI－DIN型9孔信號輸出口。加上1號接口X5，行列式P1對松下Minas A4系列AC伺服驅動器的信息接口特征進行了表達，便于特征的信息記錄。描述1號接口X5的元素中，“CON”表示接口功能是用于傳輸一系列控制信號，接口物理結構特征通過“MOLEX”，“529865971”，“50”和“0”（MOLEX制529865971型50個信號輸入孔）等字符元素表示，“blend”意味著接口X5是混成型接口，而接口的信號特性特征和具體的功能效用特征沒有表達出來。需要根據各引腳的定義［22］，對接口X5的各組信號連接端特征進行歸納分類，用行列式CN1進行描述，

從式（14）可以看出，行列式CN1的每一行元素分別描述接口X5傳輸的一類信號及其特征。具體為：模擬量控制信號輸入，4路，幅值±10V，數模轉換精度16位；模擬量監(jiān)控信號輸出，2路，幅值為10 V，數模轉換精度10位；由廠家設置功能定義的10路通用數字量輸入信號；由廠家設置功能定義的12路通用數字量輸出信號；位置脈沖信號輸出，共8路，分別為集電極開路（OC）輸出（4路），最高每秒脈沖次數（500kpps）和差分脈沖（DP）輸出（4路），最高每秒脈沖次數（200kpps）；可連接的絕對值編碼器（ABE）與增量式編碼器（INE）等檢測裝置（DE）的8路信號輸出端。行列式CN1的第1列及第5列部分元素描述了這些信號連接端的功能效用特征；第2列描述各類信號連接端的數量，屬于物理結構特征；第3、4列元素具體描述了這些信號特性特征；最后一列是一組連接端的備注說明部分。

3.2 信息接口特征比較實例

在集成組件時，借助計算機語言表達的行列式，對待連接信息接口的特征進行比較，從而判斷接口匹配情況。這里，將松下Minas A4系列AC伺服驅動器和PMAC PC型運動控制卡的信息接口進行比較。PMAC－PC具有2組8路控制電機用的模擬量輸出通道；ISA 總線、RS－232、RS－485通信端口；雙端口RAM通信接口；16位DAC輸出等［23］。PMAC PC型運動控制卡的信息接口可描述為行列式P2如式（15）所示。式（13）與式（15）均可用機器語言表達。利用匹配規(guī)則制訂的匹配算法程序，對這兩個行列式進行分析計算。

依據信息接口的匹配規(guī)則［21］：兩個接口功能效應層的特征相同，上位接口的信號特性特征和物理結構特征應包含下位接口這兩個層的特征內容。上位接口特征f1和下位接口特征f2的匹配關系p（f1，f2）可用建立的信息接口特征模型表示：

此時，PMAC－PC的信息接口為上位接口，松下Minas AC伺服驅動器的信息接口為下位接口，則以特征行列式P1（式（13））為基準進行元素比較。首先，比較兩個硬件組件接口的功能效用層是否對應。即比較行列式P1和P2中第3列元素的對應關系，利用字符比較函數strcmp（x1，x2）（x1是P1中第3列的元素，x2是P2中第3列的元素），判斷表示接口功能的字符是否相同。若有相同的（strcmp（s1，s2）＝0），則把元素在這兩個行列式P1和P2中對應的行提取出來，形成新的行列式P1′和P2′如下：

其次，對接口的技術規(guī)格（物理結構層和信號特性層的特征綜合部分）進行比較。即比較行列式P1′和P2′中對應行（接口功能對應行）的第2列元素是否相同。同樣，利用字符比較函數找出相同的字符，得出相同功能和技術規(guī)格的接口。這些接口的功能效用層和電氣特性層的特征是匹配的。兩個組件具有技術規(guī)格相同接口的對應關系，如表2第1列所示。

表2 P1行列式與P2行列式元素的比較結果

比較接口的連接裝置結構（物理結構層的特征），即比較行列式P1′和行列式P2′對應行的第4～6列元素。第4列元素利用字符串比較函數strcmp（x1，x2）進行運算；第5列元素利用異或邏輯運算（axor b＝c，ab不同，c＝1；ab相同，c＝0），結果為1的表示一對匹配的“輸入”、“輸出”的接口；第6列元素表示連接端的數量，只需進行數值比較，比較結果如表2所示。經比較可知，Minas－A4伺服驅動器的RS232、RS485接口和PMAC－PC運動控制卡的RS232、RS485接口物理層特征存在不匹配的參數，連接裝置不匹配，可使用接口轉換裝置進行連接；Minas－A4伺服驅動器的接口“5”與PMAC－PC運動控制卡的接口“7／8”屬于混成型接口，判斷它們的匹配情況，還需利用描述混成型接口特征的行列式，運用對應的算法程序對行列式中的元素進行運算，對接口內各類信號的各組連接端的特征進行比較，再做出判斷。

4 結束語

本文分析了機電一體化裝備控制裝置中的信息接口特征，把信息接口特征劃分為三層結構（功能效用層、信號特性層、物理結構層），提出了信息接口特征的模型，分別針對單一型和混成型接口，用行列式對接口特征進行了描述；對模型和描述方法進行了實例驗證。本文所提出的描述接口特征的模型及其描述方法將為后續(xù)硬件組件適配比較策略、比較算法和建立硬件組件信息模型等技術環(huán)節(jié)奠定技術基礎。

［1］ CHEN Jiang，QIN Xiansheng.A research on configuration CNC hardware technique framework［C］／／Proceedings of IEEE International Conference on Measuring Technology ＆Mechatronics Automation.Washington，D.C.，USA：IEEE，2010，3：1182－1186.

［2］ BENVEBISTE Y.A general interface model for a 3D curved thin anisotropic interphase between two anisotropic media［J］.Journal of the Mechanics and Physics of Solids，2006，54（4）：708－734.

［3］ SAHLAOUI R，SAB K，HECK J.Yield strength of masonrylike structures containing thin adhesive joints：3Dor 2D－interface model for the joints？［J］.Computes Rendus Mecanique，2011，339（6）：432－438.

［4］ WANG C.Web－based modular interface geometries with constraints in assembly models［J］.Computer ＆Industrial Engineering，2009，56（4）：1675－1686.

［5］ YANG Zongliang，WU Zhaohua.Development research of standard connector library system based on UG ［J］.China Machinery Design and Manufacture，2008（1）：77－79（in Chi－nese）.［楊宗亮，吳兆華.基于UG的標準接插件庫系統開發(fā)研究［J］.機械設計與制造，2008（1）：77－79.］

［6］ BREUNESE A P T.Automated Support in Mechatronic System Modeling［D］.Enschede，the Netherland：Institute of Engineering Design，1996.

［7］ OELEN W.Modeling as a tool for design of mechatronic system ［D］. Enschede，the Netherlands： University of Twente，1995.

［8］ PORTER I D.Schemebuilder mechatronics［EB／OL］.［2012－05－09］.http：／／citeseerx.ist.psu.edu／viewdoc／download？dio＝10.1.1.195.4861＆rep＝repl＆type＝pdf.

［9］ COUNSELL J，PORTER I，DAWSON D，et al.Schemebuilder computer aided conceptual design，schemes builder［J］.Assembly Automation，1999，19（2）：129－138.

［10］ COELINGH H L，DE VRIES T J A，VAN AMERONGEN J.Automated conceptual design of controllers for mechatronics system ［EB／OL］.［2012－05－09］.http：／／afscheid.vanamerongen.org／publicaties／1997／coeligh1997－2.pdf.

［11］ WANDELE E，JANNECK J，LEE E，et al.Counting interface automata and their application in static analysis of actor models［C］／／Proceedings of the 3rd IEEE International Conference on Software Engineering and Formal Methods（SEFM’05）.Washington，D.C.，USA：IEEE，2005.

［12］ WANG Qiong，DU Chenglie.Study of component interface model supported integration and expansion ［J］.Journal of Computer Science and Technology，2010，37（7）：137－140（in Chinese）.［王 瓊，杜承烈.支持集成與擴展的構件接口模型研究［J］.計算機科學與技術，2010，37（7）：137－140.］

［13］ REN Hongmin，ZHANG Jingzhou，QIAN Leqiu.Architecture oriented component interface model and its formal specification［J］.China Computer Engineering，2005，31（23）：67－69（in Chinese）.［任洪敏，張敬周，錢樂秋.面向體系結構的構件接口模型及其形式化規(guī)約［J］.計算機工程，2005，31（23）：67－69.］

［14］ RAVN A，STAUNSTRUP J，BUSQUEZ S.Interface models［C］／／Proceedings of the 3rd International Workshop on Hardware／Software Co－Design.Washington，D.C.，USA：IEEE Computer Society Press，1994：157－164.

［15］ GHICA D，ALONSO X.Function interface models for hardware compilation［C］／／Proceedings of the 9th IEEE／ACM International on Eormal Methods and Models Codesign.New York，N.Y.，USA：ACM，2011：131－142.

［16］ SACRAMENTO A，TIMA Laboratory，SLS Group.et al.Service dependency graph，an efficient model for hardware／software interfaces modeling and generation for SoC design［C］／／Proceedings of the 3rd IEEE／ACM／IFIP International Conference on Hardware／Software Codesign and System Synthesis.Washington，D.C.，USA：IEEE，2005：261－266.

［17］ HUNG S T，GABEL J M.An open system interconnection model for mechatronics ［C］／／Proceedings of 2001IEEE／ASME international Conference Advanced intelligent Mecha－tronics.Washington，D.C.，USA：IEEE，2001，7：440－445.

［18］ XU Yong，ZHOU Huijun.Function solving for conceptual design of mechatronics system based on interface matching［J］.Computer Integrated Manufacturing Systems，2006，12（9）：1396－1401（in Chinese）.［許 勇，鄒慧君.基于接口匹配的機電系統概念設計功能求解［J］.計算機集成制造系統，2006，12（9）：1396－1401.］

［19］ XU Yong，ZHOU Huijun.The function principle solution for mechatronics systems［J］.Journal of Shanghai Jiaotong University，2006，40（7）：1196－1199（in Chinese）.［許 勇，鄒慧君.機電一體化系統功能原理求解［J］.上海交通大學學報，2006，40（7）：1196－1199.］

［20］ BAI Jing，QIN Xiansheng，JIANG Mingju，et al.A configuration product design method［J］.Journal of Northwestern Polytechnical University，2010，28（4）：554－558 （in Chinese）.［白 晶 ，秦現生，蔣明桔，等.一種組態(tài)式產品設計方法［J］.西北工業(yè)大學學報，2010，28（4）：554－558.］

［21］ CHEN Jiang.Research on key issues of constructing configuration CNC system hardware［D］.Xi'an：Northwestern Polytechnical University，2011（in Chinese）.［陳 疆.構建組態(tài)數控裝置的關鍵技術研究［D］.西安：西北工業(yè)大學，2011.］

［22］ Beijing Avold Automation Equipment Co.Minas A4AC servo diver instruction ［EB／OL］.［2012－05－06］.http：／／www.awd.com.cn.

［23］ DELTA TAU Data System.Inc.PMAC－PC manual［EB／OL］.［2012－05－06］.http：／／irtfweb.ifa.hawaii.edu／～tcs3／tcs3／vendor＿info／DeltaTau／manuals＿0311／HARDWARE%20REFERENCE.PDF.