CN114280961A - 磁浮装置的故障注入仿真系统 - Google Patents
磁浮装置的故障注入仿真系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114280961A CN114280961A CN202111635623.2A CN202111635623A CN114280961A CN 114280961 A CN114280961 A CN 114280961A CN 202111635623 A CN202111635623 A CN 202111635623A CN 114280961 A CN114280961 A CN 114280961A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fault
- fault injection
- mode
- simulation
- simulation system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000002347 injection Methods 0.000 title claims abstract description 73
- 239000007924 injection Substances 0.000 title claims abstract description 73
- 238000004088 simulation Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 239000000725 suspension Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000005339 levitation Methods 0.000 claims description 14
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 3
- 230000010485 coping Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Test And Diagnosis Of Digital Computers (AREA)
Abstract
本发明涉及一种磁浮装置的故障注入仿真系统，包括对电源短路模式、对地短路模式、开路模式、阻抗串接模式和通道间短路模式，这5种模式的硬件故障注入类型，对磁浮系统运行过程中可能出现的故障进行模拟，根据所注入的故障源仿真出故障现象，辅助使用者进行故障诊断。具体的硬件故障注入模块，利用故障注入设备对控制器核心控制计算机对外接口信号进行断路故障模拟，用于模拟故障，经过信号调理后将故障注入到半实物仿真系统，实现复杂工况下磁浮列车各个系统的性能仿真。本发明的故障注入系统，能够模拟信号通道上的“通、断、短”接口硬线故障，用于仿真试验中的故障模拟与注入试验、控制器系统的故障容错与冗余处理试验及测试。
Description
技术领域
本发明涉及仿真控制领域，特别是涉及一种磁浮装置(列车、车辆)的故障注入仿真系统。
背景技术
随着磁悬浮技术的快速发展，目前已具有可以实现高速运行能力的磁悬浮列车以及运行系统。但是，磁浮列车正式投入运行之前，需要先对列车以及运行系统进行初步的调试，以确保各个关键设备的性能正常，避免出现重大安全事故。
磁浮列车在运行过程中会由于各种各样的原因，引入不同类型的故障。因此，为保障列车的安全平稳运行，在磁悬浮列车正式投入运行之前，必须对诸多类型的故障进行耦合仿真，以作初步调试、应对和仿真验证。因此，如何提供一种模型简单，真实性强的磁浮列车的故障注入仿真系统，以模拟实际运行情况，是磁浮控制系统仿真中亟待解决的一个重要技术问题。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种磁浮装置的故障注入仿真系统，包括：硬件故障注入模块，串接在仿真接口箱与设备真件之间，用于利用故障注入设备对磁浮装置的控制器对外接口信号进行故障仿真；
所述硬件注入模块的硬件故障注入模式，包括：对电源短路模式、对地短路模式、开路模式、阻抗串接模式和通道间短路模式。
进一步地，所述硬件故障注入模块，通过RS485控制一刀四掷开关，实现所述硬件故障注入模式的切换。
进一步地，所述对电源短路模式、所述对地短路模式、所述开路模式，通过程控实现；所述阻抗串接模式和所述通道间短路模式，通过接入故障注入器实现。
进一步地，所述RS485控制一刀四掷开关，连接控制器或执行器的端口还并接有BOB测试接口。
进一步地，所述仿真系统，还包括：软件故障注入模块，用于通过模型初始化参数设置和在线调参对磁浮装置的控制器信号进行故障仿真。
进一步地，所述软件故障注入模块的故障注入模式，包括拉偏故障模式和变化率故障模式。
本发明提供的磁浮装置的故障注入仿真系统，包括5种模式的硬件故障注入类型，对磁浮系统运行过程中可能出现的故障进行模拟，根据所注入的故障源仿真出故障现象，辅助使用者进行故障诊断。具体的硬件故障注入模块，利用故障注入设备对控制器核心控制计算机对外接口信号进行断路故障模拟，用于模拟故障，经过信号调理后将故障注入到半实物仿真系统，实现复杂工况下磁浮列车各个系统的性能仿真。本发明的故障注入系统，能够模拟信号通道上的“通、断、短”接口硬线故障，用于仿真试验中的故障模拟与注入试验、控制器系统的故障容错与冗余处理试验及测试，对于磁浮装置的运行前调试、应对和试验仿真，精确度高、实验性强、考虑全面，对于磁浮装置的稳定运行有着重大意义。
附图说明
图1为本发明磁浮装置的故障注入仿真系统的结构框图
图2为本发明磁浮装置的故障注入仿真系统的硬件故障注入模块的一个实施例的示意图；
图3为本发明磁浮装置的故障注入仿真系统的软件故障注入模块的一个实施例的示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供了一种磁浮装置(可选但不仅限于为磁浮列车、车辆等，优选为高速磁浮列车)的故障注入仿真系统，包括串接在仿真接口箱与设备真件之间的硬件故障注入模块，用于利用故障注入设备对磁浮装置的控制器对外接口信号进行故障仿真。具体的，该硬件故障注入模块的故障注入模式，可选但不仅限于包括：对电源短路模式、对地短路模式、开路模式、阻抗串接模式和通道间短路模式。
在该实施例中，给出了故障注入仿真系统的一个具体实施例，其包括5种模式的硬件故障注入类型，对磁浮系统运行过程中可能出现的故障进行模拟，根据所注入的故障源仿真出故障现象，辅助使用者进行故障诊断。具体的硬件故障注入模块，利用故障注入设备对控制器核心控制计算机对外接口信号进行断路故障模拟，用于模拟故障，经过信号调理后将故障注入到半实物仿真系统，实现复杂工况下磁浮列车各个系统的性能仿真。本发明的故障注入系统，能够模拟信号通道上的“通、断、短”接口硬线故障，用于仿真试验中的故障模拟与注入试验、控制器系统的故障容错与冗余处理试验及测试，对于磁浮装置的运行前调试、应对和试验仿真，精确度高、实验性强、考虑全面，对于磁浮装置的稳定运行有着重大意义。
具体的，如图1所示，硬件故障注入模块，可选但不仅限于通过RS485控制一刀四掷开关，实现硬件故障注入模式的切换。
在该实施例中，确定通过RS485控制一刀四掷开关实现硬件故障注入模式的切换，能够：①提供传感器信号硬故障注入功能，包含开路、短路、短路功能；②提供执行机构信号的硬故障注入功能。具体的，硬件故障注入模块，采用400组一刀四掷开关组合，通过RS485进行程控控制400路故障端口，可实现故障模式的切换，其中对电源短路、对地短路、开路三种故障模式可以程控实现，阻抗串接和通道间短路需要手动接入故障注入器实现。
更为具体的，如图1所示，RS485控制一刀四掷开关，连接控制器或执行器的端口还并接了测试接口，即BOB测试接口。
在该实施例中，增设了测试接口，可通过BOB测试接口，实现对EEC的BIT功能进行全面测试，也可验证故障注入的信号是否正确。
优选的，本发明的故障注入仿真系统，还包括软件故障注入模块，用于通过模型初始化参数设置和在线调参(如图2所示)对磁浮装置的控制器信号进行故障仿真。
在该实施例中，本发明的故障注入仿真系统，还增设了软件故障注入模块，可通过通过修改或配置模型的方式(模型初始化参数设置和在线调参)仿真故障信号，在模型反馈给控制器核心控制计算机的信号中注入故障，以在软件端实时仿真故障信号，更加全面和优化了故障仿真类型，能够更精确、真实的反应磁浮装置的现实运行情况。
更为具体的，软件故障注入模块的故障注入模式，可选但不仅限于包括：信号的极值和斜率，即拉偏故障和变化率故障。具体的，可选但不仅限于为：模型输入输出、执行机构模型输入输出等信号的配置化软故障(极值、斜率、延时、叠加)。
综上所述，本发明的故障注入仿真系统，故障类型考虑全面，能够：(1)在初始状态下进行软故障和硬故障注入，对控制器的功能进行全面测试；(2)在闭环过程中进行软故障和硬故障注入，对控制器的多通道故障检测、数据表决、多通道冗余策略进行全面测试。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种磁浮装置的故障注入仿真系统，其特征在于，包括：硬件故障注入模块，串接在仿真接口箱与设备真件之间，用于利用故障注入设备对磁浮装置的控制器对外接口信号进行故障仿真；
所述硬件故障注入模块的硬件故障注入模式，包括：对电源短路模式、对地短路模式、开路模式、阻抗串接模式和通道间短路模式。
2.根据权利要求1所述的故障注入仿真系统，其特征在于，所述硬件故障注入模块，通过RS485控制一刀四掷开关，实现所述硬件故障注入模式的切换。
3.根据权利要求1所述的故障注入仿真系统，其特征在于，所述对电源短路模式、所述对地短路模式、所述开路模式，通过程控实现；所述阻抗串接模式和所述通道间短路模式，通过接入故障注入器实现。
4.根据权利要求1所述的故障注入仿真系统，其特征在于，所述RS485控制一刀四掷开关，连接控制器或执行器的端口还并接有BOB测试接口。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的故障注入仿真系统，其特征在于，所述仿真系统，还包括：软件故障注入模块，用于通过模型初始化参数设置和在线调参对磁浮装置的控制器信号进行故障仿真。
6.根据权利要求5所述的故障注入仿真系统，其特征在于，所述软件故障注入模块的故障注入模式，包括拉偏故障模式和变化率故障模式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111635623.2A CN114280961A (zh) | 2021-12-29 | 2021-12-29 | 磁浮装置的故障注入仿真系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111635623.2A CN114280961A (zh) | 2021-12-29 | 2021-12-29 | 磁浮装置的故障注入仿真系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114280961A true CN114280961A (zh) | 2022-04-05 |
Family
ID=80877741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111635623.2A Pending CN114280961A (zh) | 2021-12-29 | 2021-12-29 | 磁浮装置的故障注入仿真系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114280961A (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN204595128U (zh) * | 2015-05-15 | 2015-08-26 | 牛道森 | 一种故障注入板 |
| CN110879584A (zh) * | 2019-09-29 | 2020-03-13 | 北京动力机械研究所 | 一种无人机用涡扇发动机综合仿真测试及故障注入平台 |
-
2021
- 2021-12-29 CN CN202111635623.2A patent/CN114280961A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN204595128U (zh) * | 2015-05-15 | 2015-08-26 | 牛道森 | 一种故障注入板 |
| CN110879584A (zh) * | 2019-09-29 | 2020-03-13 | 北京动力机械研究所 | 一种无人机用涡扇发动机综合仿真测试及故障注入平台 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 薛松: "磁浮列车绝对定位传感器的故障检测方法研究" * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2021203714A1 (zh) | 直流充电机检测系统及方法 | |
| CN204595599U (zh) | 基于CANoe的汽车电子控制器通用测试平台 | |
| CN105223941A (zh) | 硬件在回路故障注入系统 | |
| CN110442043B (zh) | 卫星gnc系统实时-半物理柔性化仿真测试系统 | |
| CN103559112A (zh) | 一种软件故障注入方法及系统 | |
| CN206400286U (zh) | 一种基于硬件在环设备的测试系统 | |
| CN104598373B (zh) | 一种多技术融合的嵌入式软件测试方法 | |
| CN104865946B (zh) | 电动汽车硬件在环测试方法和系统 | |
| CN203490534U (zh) | 用于测试汽车can 网络的can 总线测试盒及测试装置 | |
| CN108983077B (zh) | 一种基于jtag链路的电路板测试系统及测试方法 | |
| CN104731080A (zh) | 一种硬件在环仿真环境模型自动生成系统及方法 | |
| CN103699112A (zh) | 基于io信号故障仿真的航电自检测验证设备及其验证方法 | |
| CN113253700A (zh) | 一种电池管理系统的硬件在环闭环测试方法及系统 | |
| CN111008102B (zh) | Fpga加速卡高速接口si测试控制装置、系统及方法 | |
| Thurlow et al. | TURTLE: A low-cost fault injection platform for SRAM-based FPGAs | |
| CN108566548A (zh) | 一种多通道车载娱乐系统倒车功能测试系统 | |
| CN114280961A (zh) | 磁浮装置的故障注入仿真系统 | |
| CN102880166A (zh) | Vms的hil测试台架 | |
| CN104931809B (zh) | 一种分区道岔模块测试系统 | |
| CN110308695A (zh) | 核安全级优选模块定期试验输出闭锁状态诊断系统及方法 | |
| CN206388061U (zh) | 整车控制器故障自动注入装置及测试系统 | |
| CN212060973U (zh) | 一种商用车气动esc测试系统 | |
| JP2024507487A (ja) | 通信リンク動作特性テストシステム及びテスト方法 | |
| CN107491053A (zh) | 整车控制器故障自动注入方法、控制器、装置及测试系统 | |
| CN108418699B (zh) | 一种变电站自动化设备通信对点系统及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220405 |