曹 悦 吴凌九 秦绪佳 陈佳舟 刘玉生

1.浙江工业大学计算机科学与技术学院，杭州，310023 2.西安卫星测控中心，西安，710043 3.浙江大学计算机辅助设计与图形学国家重点实验室，杭州，310058

0 引言

复杂机电一体化系统通常由包含物理子系统及其相关控制器、传感器、促动器的基本系统以及对这些基本系统的行为进行协调的高层信息处理系统组成[1]。它并不是机械技术、电子(微电子)技术、信息(信息处理)技术以及其他新技术的简单组合、拼凑，而是有机地相互融合(结合)，因此，其设计方法应当改变过去拼拼凑凑的“混合”设计法，从系统整体的角度出发，采用现代设计、分析的方法，充分发挥相关学科的技术优势[2]。

概念设计是产品设计过程中最富创造性的阶段，它所产生的结构方案是后期详细设计的基础[3]。由于复杂机电系统具有多学科特性，故并行概念设计是现代设计的发展趋势之一[4]。并行设计要求在产品设计阶段就按照并行、交互、协调的工作模式进行系统设计[2]。随着系统智能化程度的提高，其信息处理部分即高层控制软件正逐渐成为复杂机电系统的核心竞争力[5]。然而，长期以来，软件作为复杂机电系统的重要组成部分并没有融入系统的并行概念设计过程中，而是在以物理为核心的基本系统设计完毕后才开始其设计。这种串行设计方法严重限制了软件子系统的设计求解空间，也难以发现并解决由软件与物理耦合导致的早期设计缺陷，因此，已无法适应复杂机电系统软件与物理融合的新特征[6]。……