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并发模型驱动自动化工程的多维方法

1. 机电一体化工程概述

机电一体化工程涉及多个工程学科的集成，主要包括机械工程、电气工程和软件工程。在机器和工厂工程过程中，软件工程是自动化工程的一部分，自动化工程负责可编程逻辑控制器（PLC）、运动控制器和人机界面（HMI）等设备的配置和编程。此外，气动和液压工程也是次要的工程学科。

每个学科都有自己的设计方法和特定的模型。在系统开发过程中，各学科的子过程并行运行，有各自的设计迭代和工作流程。而且，每个学科都有一套主流的设计工具，这些工具适用于不同类型的模型、设计原则，其思维方式也会随学科的成熟度而发展。

传统的模型驱动开发（MDA）原则难以应用于自动化工程，因为MDA主要关注在不同抽象层次上开发单一序列的模型，使更具体层次的模型自动从更抽象层次的模型派生而来，通常区分计算独立模型（CIM）、平台独立模型（PIM）和平台特定模型（PSM）。而并发模型驱动自动化工程（CMDAE）采用多维框架进行模型分类和操作，其超立方体定义了五个主要的模型分类维度：
1.并发工程学科（C）：在不同但相关的学科中引入模型驱动开发原则，保持不同（子）学科中并发操作的模型处于一致状态，称为水平模型集成。
2.元建模层（M）：采用对象管理组织（OMG）的元建模层概念，不同（元）建模方法可在各层共存，不同领域特定的建模方法在M2和M1层同时定义和使用。
3.领域定制步骤（D）：通常，M1层及以上的建模组件需适应特定应用领域和项目目的。例如UML配置文件是将通用建模语言在M2层定制到特定领域的优秀示例，而在M1层则是为