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结合模型检验的软件失效模式与影响分析方法研究

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第一章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文内容安排

第二章 结合SPIN的SFMEA背景知识及方法概述

2.1 传统SFMEA简介

2.2 SPIN/PROMELA简介

2.3 结合SPIN的SFMEA方法流程

2.4 本章小结

第三章 结合SPIN的SFMEA方法流程

3.1 结合SPIN的系统级SFMEA方法流程

3.2 结合SPIN的详细级SFMEA方法流程

3.3 本章小结

第四章 分析验证目标的形式化建模

4.1 软件系统的PROMELA建模

4.2 C语言程序的PROMELA建模

4.3 失效模式到验证属性的建模

4.4 本章小结

第五章 发动机数字控制系统实例分析

5.1 某型航空发动机控制系统需求分析

5.2 结合SPIN的系统级发控SFMEA流程

5.3 结合SPIN的详细级发控SFMEA流程

5.4 本章小结

第六章 总结和展望

6.1 本文总结

6.2 未来工作

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文

附录 A

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摘要

随着信息化不断渗透人类社会的方方面面,软件系统的规模和复杂度也在不断增大。伴随而来的一个问题是软件的可靠性越来越难以保证,使得以相应软件为核心的安全关键系统的安全性也越来越难以确保。
  软件失效模式与影响分析(SFMEA)通过分析和获取软件系统的潜在失效模式,并提出相应控制措施以提高软件的质量,保证系统的安全性和可靠性,已经得到了国内外相关领域的广泛运用。然而传统的SFMEA方法几乎完全依赖人工分析,存在着精确性低、分析不充分、分析工作量大等问题。
  针对上述问题,本文提出了一种结合SPIN的SFMEA方法,利用模型检验工具SPIN的模型检验和模拟仿真功能,对软件失效模式进行更精确、更完善的分析,从而提高软件系统的安全性和可靠性。
  首先,本文通过介绍传统SFMEA方法流程,针对传统SFMEA方法的不足,利用SPIN模型检验技术,提出了结合SPIN的SFMEA方法。
  其次,本文介绍了结合SPIN的SFMEA方法在软件设计初期阶段和软件实现阶段的执行流程,具体阐述了软件模型、C语言程序和失效模式的形式化建模方法。
  最后,本文运用结合SPIN的SFMEA方法对某型航空发动机数字控制系统进行了实例研究。在此过程中,本文详细描述了在实际项目中运用结合SPIN的SFMEA方法的执行流程和相关细节,通过分析结果验证了该方法在实际工程应用中的可行性。

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