CN104950869A - 一种燃机控制系统测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种燃机控制系统测试装置及方法，该装置包括：控制器，用于在接收到上位机发送的启动信号之后，将第一控制信号发送到执行模块，以及接收转速模块发送的转速反馈信号，并与预设转速信号比较，若不相同，则向执行模块发送第二控制信号，以再次接收转速反馈信号并重复与预设转速信号的比较；否则，停止发送第二控制信号；执行模块，用于根据第一或第二控制信号，得到执行信号并发送到IO接口；IO接口，用于根据执行信号，将执行信号转换为第三控制信号并发送到燃机模型，以使燃机模型得到转速数字信号；以及将转速数字信号转换为转速模拟信号，并发送到转速模块；转速模块，用于根据转速模拟信号，得到转速反馈信号并发送到控制器。

Description

一种燃机控制系统测试装置及方法

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，具体涉及一种燃机控制系统测试装置及方法。

背景技术

随着燃气轮机(简称燃机)不断提高的性能指标，为满足燃机控制系统的稳定性和可靠性，则燃机控制系统的燃机控制的准确度和算法的复杂度也成倍的增长，这就对燃机控制系统设计提出了更高的要求。直接在燃机上运行燃机控制系统是验证燃机控制系统性能的最好方式，但纯物理的试验不仅成本高，而且由于试验一般会采用极限工况，故而风险也较大，复杂程度也偏高。于是，作为联合循环电站动力来源的燃机，在投入实际工业使用前都会经历大量的仿真试验、性能测试等环节用以提高燃机的工作稳定性和可靠性。世界上主要的燃机供货商都建立了针对旗下燃机机型的燃机控制系统的测试装置，并设计了测试方法。主要的技术方案有以下5种：

1、纯数字测试，验证控制逻辑、优化控制算法，采用正向编程的方式对燃机顺控、停机控制和报警、遮断等信号进行测试。

2、针对特有的设计结构或技术，设计可以测试燃机控制系统性能的方案，如通用电气公司GE利用不锈钢冷却空气回路模拟燃机的“H”级冷却技术。

3、信号调理箱，对燃机控制系统测试中的信号进行模拟，结构如图1。信号调理箱用来对传感器信号进行模拟，其工作原理是：(1)控制器发出控制指令，执行机构动作；(2)传感器将执行机构动作信息以模拟量的方式传递给信号调理箱；(3)信号调理箱将模拟量转化为数字信息并传递给燃机模型；(4)燃机模型经过计算将该时刻燃机状态发送给信号调理箱；(5)信号调理箱将状态信息转化为模拟量并反馈回控制器，实现闭环。

4、根据物理过程模拟，通过测量具有类似物理过程的装置的物理特性，来近似的模拟燃机运行过程。比如，机械式离心调速器的工作原理是：随着转子转速的变化，离心飞锤远离或靠近中心运动，其带动的连杆将做直线上的往复运动，该直线位移量可等比例看作燃料流量的变化。有些研究所采用机械式离心调速器模拟燃机转子转速与燃料流量变化的对应关系，并利用此关系来验证燃机控制系统控制逻辑、优化控制算法。

5、半物理测试，半物理测试的“半物理”是指：在整个燃机控制系统中只有控制对象是燃机模型，其余设备均与真实燃气轮发电机组相同，即当去掉燃机模型而接入真实燃机时，整个半物理测试仍可以正常进行。半物理测试的设备越接近电厂实际情况，其测试效果越好。

燃机设计目的是一个成熟的工业产品，将为电厂发电机组提供动力。燃机控制系统若采用纯数字的测试方式，虽然可以低成本、零风险的验证控制逻辑和算法，但对于实际的IO接口、传感器噪声和执行机构滞后等情况缺乏考虑，将严重影响控制系统的研发质量；若采用半物理的测试方式，虽然可以最大限度的贴合电厂实际，但成本较高，需要大量人力、物力以及场地的投入；若采用信号调理的测试方式，可模拟真实的传感器信号类型给控制器，以及将传感器采集的信号转化为模型可识别的信息，但无法模拟燃机的主要执行机构——阀门的特性，而阀门特性是影响控制系统性能的主要因素之一。若采用类似物理过程的方式测试，虽然物理过程相似，但实际的测量参数可能会出现固有的偏差，并且由于设计结构等原因，其比例关系不易建立，最终影响测量的性能分析。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何控制燃机控制系统测试的成本和风险，并且较真实的反映燃机各工况、运行中的参数变化的问题。

为此目的，第一方面，本发明提出一种燃机控制系统测试装置，所述装置包括：控制器、执行模块、IO接口及转速模块；

所述控制器，用于在接收到上位机发送的启动信号之后，将第一控制信号发送到所述执行模块；以及

接收所述转速模块发送的转速反馈信号，比较所述转速反馈信号是否与预设转速信号相同，若不相同，则向所述执行模块发送第二控制信号，以再次接收所述转速模块发送的转速反馈信号并重复与预设转速信号的比较过程；否则，停止向所述执行模块发送第二控制信号；

所述执行模块，用于根据所述控制器发送的第一控制信号或第二控制信号，按照预设执行动作，得到执行信号并将所述执行信号发送到所述IO接口；

所述IO接口，用于根据所述执行模块发送的执行信号，按照预设转换规则，将所述执行信号转换为第三控制信号，并将所述第三控制信号发送到预设燃机模型，以使所述燃机模型根据所述第三控制信号，得到燃机转速数字信号；以及

接收所述预设燃机模型发送的燃机转速数字信号，将所述燃机转速数字信号转换为燃机转速模拟信号并将所述燃机转速模拟信号发送到所述转速模块；

所述转速模块，用于根据所述IO接口发送的燃机转速模拟信号，得到转速反馈信号，并将所述转速反馈信号发送到所述控制器。

可选的，所述执行模块包括：执行机构和传感器；

所述执行机构，用于根据所述控制器发送的第一控制信号或第二控制信号，按照预设执行动作，得到执行信号；

所述传感器，用于采集执行信号，并将所述执行信号发送到所述IO接口。

可选的，所述执行机构为阀门。

可选的，所述执行机构为滑台机构；

相应地，所述执行信号为位移信号；所述传感器为位移传感器。

可选的，所述转速模块包括：变频器、伺服电机以及旋转变压器；

所述变频器，用于根据所述IO接口发送的燃机转速模拟信号调整所述伺服电机的转速，以使所述伺服电机的转速达到燃机转速；

所述旋转变压器，用于采集伺服电机转速信号，并将所述伺服电机转速信号作为转速反馈信号发送到所述控制器。

可选的，所述伺服电机为连接有可调负载的伺服电机。

第二方面，本发明还提出一种基于上述装置的燃机控制系统测试方法，所述方法包括：

控制器在接收到上位机发送的启动信号之后，将第一控制信号发送到执行模块；

所述执行模块根据所述控制器发送的第一控制信号，按照预设执行动作，得到执行信号并将所述执行信号发送到IO接口；

所述IO接口根据所述执行模块发送的执行信号，按照预设转换规则，将所述执行信号转换为第三控制信号，并将所述第三控制信号发送到预设燃机模型，以使所述燃机模型根据所述第三控制信号，得到燃机转速数字信号；

所述IO接口接收所述燃机模型发送的燃机转速数字信号，将所述燃机转速数字信号转换为燃机转速模拟信号并将所述燃机转速模拟信号发送到转速模块；

所述转速模块根据所述IO接口发送的燃机转速模拟信号，得到转速反馈信号，并将所述转速反馈信号发送到所述控制器；

所述控制器接收所述转速模块发送的转速反馈信号，比较所述转速反馈信号是否与预设转速信号相同，若不相同，则向所述执行模块发送第二控制信号，以再次接收所述转速模块发送的转速反馈信号并重复与预设转速信号的比较过程；否则，停止向所述执行模块发送第二控制信号。

可选的，所述执行模块包括：执行机构和传感器；相应地，所述执行模块根据所述控制器发送的第一控制信号，按照预设执行动作，得到执行信号并将所述执行信号发送到IO接口，包括：

所述执行机构根据所述控制器发送的第一控制信号，按照预设执行动作，得到执行信号；

所述传感器采集执行信号，并将所述执行信号发送到所述IO接口。

可选的，所述转速模块包括：变频器、伺服电机以及旋转变压器；相应地，所述转速模块根据所述IO接口发送的燃机转速模拟信号，得到转速反馈信号，并将所述转速反馈信号发送到所述控制器，包括：

所述变频器根据所述IO接口发送的燃机转速模拟信号调整所述伺服电机的转速，以使所述伺服电机的转速达到燃机转速；

所述旋转变压器采集伺服电机转速信号，并将所述伺服电机转速信号作为转速反馈信号发送到所述控制器。

相比于现有技术，本发明的燃机控制系统测试装置及方法结合纯数字和半物理的优点，兼顾信号调理箱的优势，将模拟阀门特性的执行机构串入控制闭环的燃机硬件在回路(Hardware In Loop，HIL)，硬件在回路就是指执行机构为真实的物理装置，而不是数字模拟的。硬件在回路是针对纯数字仿真来说的。控制闭环就是控制器、执行机构、传感器串联在同一个环路中，不仅控制了成本和风险，而且可以较真实的反映燃机各工况、运行中的参数变化，为燃机控制系统的设计(包括控制规律，参数选定等)提供了便利的条件。燃机控制系统HIL测试将所研究的部分实物接入到燃机测试机闭环中进行试验，可以将不易建模的部分以实物代替模型参与仿真试验，也可以用于验证构成真实系统的某些实物部件的性能指标及可靠性。

附图说明

图1示出了现有信号调理箱的工作原理图；

图2示出了一种燃机控制系统测试装置结构图；

图3示出了一种燃机控制系统测试装置结构图；

图4示出了一种燃机控制系统测试方法流程图；

图5示出了执行机构为电动阀门的工作流程图；

图6示出了执行机构为滑台机构的工作流程图；

图7示出了执行机构为滑台机构的工作流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图2所示，本实施例公开一种燃机控制系统测试装置，所述装置包括：控制器、执行模块、IO接口及转速模块；

控制器，用于在接收到上位机发送的启动信号之后，将第一控制信号发送到执行模块；以及

接收转速模块发送的转速反馈信号，比较转速反馈信号是否与预设转速信号相同，若不相同，则向执行模块发送第二控制信号，以再次接收转速模块发送的转速反馈信号并重复与预设转速信号的比较过程；否则，停止向执行模块发送第二控制信号；

执行模块，用于根据控制器发送的第一控制信号或第二控制信号，按照预设执行动作，得到执行信号并将执行信号发送到IO接口；

IO接口，用于根据执行模块发送的执行信号，按照预设转换规则，将执行信号转换为第三控制信号，并将第三控制信号发送到预设燃机模型，以使燃机模型根据第三控制信号，得到燃机转速数字信号；以及

接收预设燃机模型发送的燃机转速数字信号，将燃机转速数字信号转换为燃机转速模拟信号并将燃机转速模拟信号发送到转速模块；

转速模块，用于根据IO接口发送的燃机转速模拟信号，得到转速反馈信号，并将转速反馈信号发送到控制器。

本实施例中的预设燃机模型存储在计算机中，IO接口与燃机模型交互的信号均为数字信号，IO接口通过工业以太网与燃机模型交互，IO接口与执行模块、转速模块交互的信号均为模拟信号。

由于燃机控制系统还包含大量上述装置未提到的控制信号，因此，本实施例中的控制器还可以将接收到的其他控制信号通过工业以太网发送到上位机。

如图3所示，本实施例中，执行模块包括：执行机构和传感器；

执行机构，用于根据控制器发送的第一控制信号或第二控制信号，按照预设执行动作，得到执行信号；

传感器，用于采集执行信号，并将执行信号发送到IO接口。

如图3所示，本实施例中，转速模块包括：变频器、伺服电机以及旋转变压器；

变频器，用于根据IO接口发送的燃机转速模拟信号调整伺服电机的转速，以使伺服电机的转速达到燃机转速；

旋转变压器，用于采集伺服电机转速信号，并将伺服电机转速信号作为转速反馈信号发送到控制器。

本实施例中，伺服电机为连接有可调负载的伺服电机。

如图4所示，本实施例公开一种基于上述装置实施例的燃机控制系统测试方法，所述方法包括：

101、控制器在接收到上位机发送的启动信号之后，将第一控制信号发送到执行模块；

102、执行模块根据控制器发送的第一控制信号，按照预设执行动作，得到执行信号并将执行信号发送到IO接口；

103、IO接口根据执行模块发送的执行信号，按照预设转换规则，将执行信号转换为第三控制信号，并将第三控制信号发送到预设燃机模型，以使燃机模型根据第三控制信号，得到燃机转速数字信号；

104、IO接口接收燃机模型发送的燃机转速数字信号，将燃机转速数字信号转换为燃机转速模拟信号并将燃机转速模拟信号发送到转速模块；

105、转速模块根据IO接口发送的燃机转速模拟信号，得到转速反馈信号，并将转速反馈信号发送到控制器；

106、控制器接收转速模块发送的转速反馈信号，比较转速反馈信号是否与预设转速信号相同，若不相同，则向执行模块发送第二控制信号，以再次接收转速模块发送的转速反馈信号并重复与预设转速信号的比较过程；否则，停止向执行模块发送第二控制信号。

本实施例中，执行模块包括：执行机构和传感器，步骤102具体包括：

执行机构根据控制器发送的第一控制信号，按照预设执行动作，得到执行信号；

传感器采集执行信号，并将执行信号发送到IO接口。

本实施例中，转速模块包括：变频器、伺服电机以及旋转变压器，步骤105包括：

变频器根据IO接口发送的燃机转速模拟信号调整伺服电机的转速，以使伺服电机的转速达到燃机转速；

旋转变压器采集伺服电机转速信号，并将伺服电机转速信号作为转速反馈信号发送到控制器。

上述装置实施例以及方法实施例测试的对象是燃机控制系统，燃机主体是数学模型即预设的燃机模型，通过控制执行机构来间接的控制燃机稳定运行。通过上述实施例的装置及方法可以测试燃机控制系统的逻辑是否正确，性能是否稳定，即控制燃机控制系统可以正常的接收反馈信号，及时准确的发出最优的控制指令，最终使得燃机稳定运行。

具体应用中，以燃机主要的控制变量燃油流量(简称油量)为例，说明上述装置的工作流程：(1)操作员通过上位机监控燃机运行状态；(2)控制器根据控制逻辑发出控制指令；(3)执行机构根据控制器指令进行动作，输出位移量；(4)位移传感器采集该位移量，输出位移信号；(5)I/O接口将此0～10V的位移信号(模拟量)经过AD转化为数字量，然后经过设置好的函数关系将位移信号转化为燃油流量(数字量)，并通过工业以太网传给燃机模型；(6)燃机模型根据该燃油流量进行计算，得出燃机转速；(7)通过以太网将燃机转速传递给I/O接口；(8)I/O接口将转速DA转化为4～20mA的转速信号，发送给变频器；(9)变频器控制伺服电机，使其达到燃机转速；(10)旋转变压器采集燃机转速信号反馈到控制器；(11)控制器根据反馈信息进行下一次的控制，最终实现了闭环控制。

本实施例的测试装置中转速模块和执行机构均可以根据测试需要灵活安排调整测试方案。

1、转速模块

转速模块可对燃机控制系统的启动控制、转速控制、加速度控制等控制模块进行测试；在电机上添加和删减负载，模拟燃机的启停特性。本发明测试装置的转速部分采用变频器控制伺服电机的方式。

2、执行机构

执行机构可以对燃机主要的两个控制变量——燃油流量和IGV进行模拟(为叙述方便，下面举例仅以燃油流量为例，IGV的模拟方式类似)，本发明测试装置采用的执行机构有两种类型：(1)真实的电动阀门；(2)由控制器控制电机带动滑台运动，滑台为可以在电机带动下做直线往复运动的机械机构，其中控制器在控制电机时，会参考电厂数据并对电机的运动进行修正，使得滑台机构反馈回控制系统的信息更接近真实情况。本发明的测试装置仅进行燃机控制系统HIL测试，故不需搭建真实的油路或IGV机构。

案例一：

电动阀门

本发明装置内采用型号为OC-5的电动阀门，AC220V供电，输入信号0～10V，输出信号0～10V，阀门开度范围0～90°±0.1°。控制系统的硬件平台为合作厂商提供的通用控制器KM950，模拟量输出模件为KM336，输出4～20mA信号；模拟量输入模件为KM331B，其8和16通道可以接收0～10V信号。考虑到KM950不能提供0～10V信号，故配置直流信号隔离变换器TH301D，DC24V供电，输入4～20mA信号，输出0～10V信号，其工作流程如图5：

图5中各字母代表步骤内容：a：控制器通过I/O底座，将控制指令发送KM336中，代表的燃油流量mf按百分比与4～20mA等比设置(例mf＝100％等价于20mA)；b：由于阀门只接收0～10V的信号，所以要配置一个隔离器TH301D，此部分是将mf信号转化为对应的电流信号传递给隔离器；c：隔离器将电流信号转化为对应的0～10V信号，然后传递给电动阀门；d：电动阀门根据信号大小打开相应的开度，并通过内置的编码器将对应的0～10V信号传递给KM331B；e：将0～10V信号对应的mf以控制变量输入的形式通过以太网发送给燃机模型；f：将燃机模型状态反馈回控制器。若本发明的测试装置采用精度更高，更贴近燃机实际使用特性的阀门，其测试效果更好。

案例二：

滑台机构

滑台机构采用现有的滑台机构，其双轴滚珠梯形丝杠直线导轨滑台，有效行程100mm，精度0.1mm，速度1～66mm/秒；梯形丝杠，直径8mm，导程8mm；光轴直径12mm；提供动力的步进电机为57BYGH629-25；步进电机驱动器为42D128；联轴器为L38-6/12(联轴器用来联接两个不同直径的轴，使两个轴可以按同样的转速旋转，符号“”表示直径，6和12分别为两个轴的直径)；限位开关TZ-7121；位移传感器DH-100；

步进电机通过高速脉冲信号来实现转动，脉冲频率控制电机速度，脉冲数控制电机转动量。由于控制器硬件不提供高速脉冲信号，本实施例装置加入可编程控制器(Programmable Logic Controller，PLC)来实现对步进电机的控制。从控制器KM950发出的控制指令信息通过RS232串口发送至PLC。滑台的工作流程如图6：

图6中各字母代表步骤内容：a：通过RS232串口将控制指令发送给PLC；b：PLC根据控制指令发出脉冲信号；c：步进电机在驱动器的控制下向滑台输出动力；d：滑台进行直线往复运动；e：位移传感器将采集的滑台位移信息0～10V信号传递给KM331B；f：将0～10V的位移信号转化为对应的燃油流量mf信号，并发送给燃机模型；g：燃机模型状态信息反馈回控制器。

在上述的流程中，本实施例装置为完成b和d步骤还需要相应的编程和设置，主要工作有：

1)零点标记

由于滑台的往复运动要模拟燃油流量mf的大小，所以需要对滑台上滑块的运动进行精确的定位控制。为了满足以上要求，首先记录滑台从起始位置到终点位置所需的脉冲总量；然后利用限位开关确定运动零点，其实现方式是：每次启动测试装置时，电机控制器发出控制指令，电机逆时针转动；限位开关安装在滑台最靠近电机一侧，当滑台碰触到限位开关时，发出触发信号，控制器停止发送脉冲，电机停止转动，滑台此时位置标记为运动零点，其工作流程如图7中b到h。

2)位置控制

零点标记完成，将该点设置为运动起点(以燃料流量mf为例，此时mf＝0)。在零点时脉冲值为N₀，j步骤将N₀作为初始值与电机控制器发出的下一时刻脉冲值N_i+1进行比较；若N_i+1-N_i≥0则进入k步骤，电机顺时针转动；若N_i+1-N_i<0则进入m步骤，电机逆时针转动；电机的转动将带动滑台进行直线往复运动，滑台的位移信息被位移传感器采集，其工作流程如图7中g到d。

上述实施例的燃机控制系统测试装置及方法结合纯数字和半物理的优点，兼顾信号调理箱的优势，将模拟阀门特性的执行机构串入控制闭环的燃机硬件在回路(Hardware In Loop，HIL)测试装置不仅控制了成本和风险，而且可以较真实的反映燃机各工况、运行中的参数变化，为燃机控制系统的设计(包括控制规律，参数选定等)提供了便利的条件。燃机控制系统HIL测试将所研究的部分实物接入到燃机测试机闭环中进行试验，可以将不易建模的部分以实物代替模型参与仿真试验，也可以用于验证构成真实系统的某些实物部件的性能指标及可靠性。燃机控制系统HIL测试需要考虑仿真模型和物理部件之间变量形式的转换问题，当变量的转化越接近真实燃机其仿真的效果将会越好。

本发明的技术关键点在于：

1、用电机模拟燃气轮机转子转速，并通过在电机上添删负载来模拟燃气轮机的启停特性。

2、将真实阀门串入控制回路中，提高装置对燃机控制系统的仿真测试效果。

3、将电厂真实阀门运行的特性数据嵌入滑台机构的控制中，采用零点标记和位置控制的方式提高仿真精度和真实性；

与现有的技术比较，本发明的优点是：

1、由于硬件串入控制回路中，使得整个控制系统的仿真测试比纯数字仿真更加真实。

2、本发明中，真实的阀门可以通过缩型的方式串入控制回路中；控制系统只关心控制指令的执行情况，而不需真的搭建管路和带燃料测试，所以整个装置在满足控制系统仿真测试的前提下更经济，同时也更安全。

3、装置各部件都易于装卸，程序可在线修改，整个装置可操作性高，可以安全、高效的多次重复测试项目，对燃机控制系统进行充分验证。

4、装置可以对燃料系统和IGV系统进行模拟仿真。阀门开度和滑台直线位移可以通过编程的方式模拟燃料流量和IGV角度变化。

5、将电厂运行燃机的阀门特性嵌入滑台机构的控制中，使得控制系统仿真测试更接近真实情况。

6、利用电厂的运行数据，对控制系统进行一定程度的优化，大大缩短燃机试车调试时间。

需要说明的是，在本文中，所述“第一”、“第二”及“第三”仅仅用来将一个表述和另一个表述区分开来，而不是暗示这些表述之间的关系或者顺序。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (9)

1.一种燃机控制系统测试装置，其特征在于，所述装置包括：控制器、执行模块、IO接口及转速模块；

所述控制器，用于在接收到上位机发送的启动信号之后，将第一控制信号发送到所述执行模块；以及

接收所述转速模块发送的转速反馈信号，比较所述转速反馈信号是否与预设转速信号相同，若不相同，则向所述执行模块发送第二控制信号，以再次接收所述转速模块发送的转速反馈信号并重复与预设转速信号的比较过程；否则，停止向所述执行模块发送第二控制信号；

所述执行模块，用于根据所述控制器发送的第一控制信号或第二控制信号，按照预设执行动作，得到执行信号并将所述执行信号发送到所述IO接口；

所述IO接口，用于根据所述执行模块发送的执行信号，按照预设转换规则，将所述执行信号转换为第三控制信号，并将所述第三控制信号发送到预设燃机模型，以使所述燃机模型根据所述第三控制信号，得到燃机转速数字信号；以及

接收所述预设燃机模型发送的燃机转速数字信号，将所述燃机转速数字信号转换为燃机转速模拟信号并将所述燃机转速模拟信号发送到所述转速模块；

所述转速模块，用于根据所述IO接口发送的燃机转速模拟信号，得到转速反馈信号，并将所述转速反馈信号发送到所述控制器。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述执行模块包括：执行机构和传感器；

所述执行机构，用于根据所述控制器发送的第一控制信号或第二控制信号，按照预设执行动作，得到执行信号；

所述传感器，用于采集执行信号，并将所述执行信号发送到所述IO接口。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述执行机构为阀门。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述执行机构为滑台机构；

相应地，所述执行信号为位移信号；所述传感器为位移传感器。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述转速模块包括：变频器、伺服电机以及旋转变压器；

所述变频器，用于根据所述IO接口发送的燃机转速模拟信号调整所述伺服电机的转速，以使所述伺服电机的转速达到燃机转速；

所述旋转变压器，用于采集伺服电机转速信号，并将所述伺服电机转速信号作为转速反馈信号发送到所述控制器。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述伺服电机为连接有可调负载的伺服电机。

7.一种基于权利要求1至6任一项所述装置的燃机控制系统测试方法，其特征在于，所述方法包括：

控制器在接收到上位机发送的启动信号之后，将第一控制信号发送到执行模块；

所述执行模块根据所述控制器发送的第一控制信号，按照预设执行动作，得到执行信号并将所述执行信号发送到IO接口；

所述IO接口根据所述执行模块发送的执行信号，按照预设转换规则，将所述执行信号转换为第三控制信号，并将所述第三控制信号发送到预设燃机模型，以使所述燃机模型根据所述第三控制信号，得到燃机转速数字信号；

所述IO接口接收所述燃机模型发送的燃机转速数字信号，将所述燃机转速数字信号转换为燃机转速模拟信号并将所述燃机转速模拟信号发送到转速模块；

所述转速模块根据所述IO接口发送的燃机转速模拟信号，得到转速反馈信号，并将所述转速反馈信号发送到所述控制器；

所述控制器接收所述转速模块发送的转速反馈信号，比较所述转速反馈信号是否与预设转速信号相同，若不相同，则向所述执行模块发送第二控制信号，以再次接收所述转速模块发送的转速反馈信号并重复与预设转速信号的比较过程；否则，停止向所述执行模块发送第二控制信号。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述执行模块包括：执行机构和传感器；相应地，所述执行模块根据所述控制器发送的第一控制信号，按照预设执行动作，得到执行信号并将所述执行信号发送到IO接口，包括：

所述执行机构根据所述控制器发送的第一控制信号，按照预设执行动作，得到执行信号；

所述传感器采集执行信号，并将所述执行信号发送到所述IO接口。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述转速模块包括：变频器、伺服电机以及旋转变压器；相应地，所述转速模块根据所述IO接口发送的燃机转速模拟信号，得到转速反馈信号，并将所述转速反馈信号发送到所述控制器，包括：

所述变频器根据所述IO接口发送的燃机转速模拟信号调整所述伺服电机的转速，以使所述伺服电机的转速达到燃机转速；

所述旋转变压器采集伺服电机转速信号，并将所述伺服电机转速信号作为转速反馈信号发送到所述控制器。