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开放式数控系统不仅要实现系统的功能属性,还要尽可能地实现其非功能属性.根据数控系统典型功能建立了数控系统分层体系结构,根据任务的功能特性和实时性将控制系统划分成功能模块.将设计模式和组件的理论应用于数控系统功能模块的设计,运用命令处理器模式、桥接模式、命令模式和MVC模式等详细设计了运动控制功能模块、轴控制模块、逻辑控制模块、人机控制模块,为解决开放式数控系统中可维护性、可扩展性、可重构性、可移植性、可靠性等非功能属性提出了一种有效的软件设计方法.