電梯控制模型精讀

一

、

需求陳述我們將要討論的是電梯的控制問題

，

下面給出對這個(gè)問題的描述。在一幢有m層樓的大廈中需要一套控制

n

部電梯的產(chǎn)品

，

要求這n部電梯根據(jù)下列約束條件在樓層間移

動。單擊鼠標(biāo)左鍵換頁!電梯控制分析C1:每部電梯有m個(gè)按鈕，每個(gè)按鈕代表一個(gè)樓層。當(dāng)按下一個(gè)按鈕時(shí)該按鈕指示燈亮，同時(shí)電梯駛向相應(yīng)的樓層，當(dāng)?shù)竭_(dá)由按鈕指定的樓層時(shí)指示燈熄滅。C2:除了大廈的最低層和最高層之外，每層樓都有兩個(gè)按鈕分別指示電梯上行和下行。當(dāng)這兩個(gè)按鈕之一被按下時(shí)相應(yīng)的指示燈亮，當(dāng)電梯到達(dá)此樓層時(shí)燈熄滅，電梯向要求的方向移動。C3:當(dāng)電梯無升降動作時(shí)，關(guān)門并停在當(dāng)前樓層。單擊鼠標(biāo)左鍵換頁!二、建立模型分析的第一步是構(gòu)造控制對象模型。在這個(gè)步驟中將抽象出控制對象和它的屬性,并用模型圖描繪控制對象及它們彼此之間的關(guān)系?？刂茖ο笏峁┑姆?wù)將在分析后期或設(shè)計(jì)階段再確定下來。為了抽象出問題域中包含的控制對象,可以用下述三個(gè)過程產(chǎn)生候選對象,并對所得到的結(jié)果加以精化。1、精確地定義問題應(yīng)該盡可能簡潔地定義所需要的產(chǎn)品,最好只用一句話來描述目標(biāo)系統(tǒng)。例如,對電梯系統(tǒng)可以像下面那樣描述。在一個(gè)m層樓的大廈里,用每層樓的按鈕和電梯內(nèi)的按鈕來控制n部電梯的移動。單擊鼠標(biāo)左鍵換頁!2.提出非形式化策略為了提出一種解決上述問題的非形式化策略,必須確定問題的約束條件。在上面已經(jīng)對電梯問題提出了三種約束。最好能用一小段文字把非形式化策略清楚地表達(dá)出來,對電梯問題來說,解決問題的非形式化策略可表達(dá)如下。在一幢有m層樓的大廈里,用電梯內(nèi)的和每個(gè)樓層的按鈕來控制n部電梯的運(yùn)動。當(dāng)按下電梯按鈕以請求在某一指定樓層停下時(shí),按鈕指示燈亮；當(dāng)請求獲得滿足時(shí),指示燈熄滅。當(dāng)電梯無升降操作時(shí),關(guān)門并停在當(dāng)前樓層。單擊鼠標(biāo)左鍵換頁!3.把策略形式化在以上這段描述非形式化策略的文字中，共有八個(gè)不同的名詞:按鈕、電梯、樓層、運(yùn)動、大廈、指示燈、請求和門。這些名詞所代表的事物可作為控制對象的初步候選者。其中，樓層和大廈是處于問題邊界之外的，因此可以忽略；運(yùn)動、指示燈、請求和門可以作為其他類的屬性，例如，指示燈(的狀態(tài))可作為按鈕類的屬性，門(的狀態(tài))可作為電梯類的屬性。經(jīng)過上述篩選后只剩下兩個(gè)候選類，即電梯和按鈕。補(bǔ)充了電梯控制器類之后，得到了圖1所示的對象模型。單擊鼠標(biāo)左鍵換頁!圖1電梯系統(tǒng)對象模型的第一次迭代單擊鼠標(biāo)左鍵換頁!圖2電梯系統(tǒng)對象模型的第二次迭代單擊鼠標(biāo)左鍵換頁!三、建立動態(tài)模型1.編寫腳本這一步的目的是,決定每一個(gè)類應(yīng)該做的操作。達(dá)到這個(gè)目的的一種有效的方法,是列出用戶和系統(tǒng)之間相互作用的典型情況,即寫出腳本(包括正常情況腳本和異常情況腳本)。表1和表2分別是正常情況腳本和異常情況腳本。單擊鼠標(biāo)左鍵換頁!表1電梯系統(tǒng)正常情況腳本·用戶A在3樓按上行按鈕呼叫電梯,用戶A希望到7樓去·上行按鈕指示燈亮·一部電梯到達(dá)3樓,電梯內(nèi)的用戶B已按下了到9樓的按鈕·上行按鈕指示燈熄滅·電梯開門·用戶A進(jìn)入電梯單擊鼠標(biāo)左鍵換頁!·

用戶A按下電梯內(nèi)到7樓的按鈕·

7樓按鈕指示燈亮·

電梯關(guān)門·

電梯到達(dá)7樓·

7樓按鈕指示燈熄滅·

電梯開門·

用戶A走出電梯·

電梯在等待時(shí)間到后關(guān)門·

電梯載著用戶B繼續(xù)上行到達(dá)9樓單擊鼠標(biāo)左鍵換頁!表2電梯系統(tǒng)異常情況腳本·用戶A在3樓按上行按鈕呼叫電梯,但是用戶A希望到1樓·上行銨鈕指示燈亮·一部電梯到達(dá)3樓,電梯內(nèi)用戶B已按下了到9樓的按鈕·上行按鈕指示燈熄滅·電梯開門·用戶A進(jìn)入電梯·用戶A按下電梯內(nèi)到1樓的按鈕單擊鼠標(biāo)左鍵換頁!·

電梯內(nèi)1樓按鈕指示燈亮·

電梯在等待超時(shí)后關(guān)門

·

電梯上行到達(dá)9樓·

電梯內(nèi)9樓按鈕指示燈熄滅·

電梯開門·

用戶B走出電梯·

電梯在等待超時(shí)后關(guān)門·

電梯載著用戶A下行駛向1樓單擊鼠標(biāo)左鍵換頁!2.畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖電梯控制器是在電梯系統(tǒng)中起核心控制作用的類,我們將畫出這個(gè)類的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。為簡單起見,僅考慮一部電梯(即n=1)的情況。電梯控制器的動態(tài)模型如圖3所示,這個(gè)狀態(tài)圖的畫法讀者可對照電梯系統(tǒng)的腳本來理解它。單擊鼠標(biāo)左鍵換頁!圖3

電梯控制器類的動態(tài)模型單擊鼠標(biāo)左鍵換頁!四

、建立功能模型單擊鼠標(biāo)左鍵換頁!單擊鼠標(biāo)左鍵換頁!五、進(jìn)一步完善根據(jù)從功能模型中獲得的信息,重新審查對象模型(圖2)和動態(tài)模型(圖3),以便進(jìn)一步完善控制對象分析的結(jié)果。增加了“電梯門”類和“請求”類之后,得到對象模型的第三次求精結(jié)果,如圖5所示。修改了對象模型之后,必須重新審