[发明专利]一种电性能仿真设备

说明书

本申请提供一种电性能仿真设备，其特征在于，所述电性能仿真设备可模拟三大类产品的输入/输出特性电信号，包括阀门类产品、电机类产品和传感器类产品；输出接口包括电压输出模拟、电流脉冲输出模拟、恒流输出模拟、电阻输出模拟和开关输出模拟；输入接口包括阀门类脉冲输入电流模拟、电机类浪涌电流模拟、启动电流输入模拟和正常电流任意波形模拟；还具备模拟恒流、恒阻和恒功率三种工作模式。本发明模拟环控生保系统产品的电性能接口和产品输入输出电特性，完成产品启动特性的实时仿真、任意复杂波形的模拟实现，满足产品正常与故障工况下的测试需求，实现在各种严酷边界条件下产品电性能测试。

技术领域

本发明属于测量与控制领域，涉及一种电性能仿真设备。

背景技术

载人航天任务的各型号飞行器中，环控生保系统是最具载人特色的系统，其产品构成复杂、接口众多、信息关联耦合程度极强，环控生保系统在向飞行器总体交付产品前，必须完成系统内部各产品之间接口匹配性和协调性考核；与其它系统间接口匹配性与协调性考核；系统软件工作流程验证和评价；故障模式及测试性设计工作验证以及系统功能和性能满足设计指标要求的检验。

由于产品数量多，各产品之间研制进度无法整齐划一，不能支持全系统测试。同时，系统内故障模拟方法不易实现、投制故障模拟件花费太大，也一直是系统测试工作的一项难点。

系统测试中，不仅仅要实现产品正常工况下测试，还要考虑在各种严酷边界条件下以及故障工况下电性能测试。目前并没有能够模拟环控生保产品接口的设备；同时也没有现成的故障件产品，导致正常匹配测试、故障模式及测试性验证工作很难开展。

(1)当前采用产品的模样或初样件代替由于进度问题不能按时参加匹配的正样件。模样或初样的代替品大部分与正样状态不能完全一致，有时候需要接口改造，具有花费高、灵活性差等特点。

(2)一直以来，环控生保没有故障模拟设备，无法有效开展故障模式及测试性设计工作验证。当前系统的故障模拟测试方法：采用计算机发指令来实现。比如，模拟风机转速下降故障，采用控制器发送“风机”关指令来实现。这种情况下，控制器软件“掌握”风机的关状态，软件不会对该故障进行自动处理，无法验证系统的故障定位流程，无法对系统的测试性设计进行验证。

发明内容

为解决上述技术问题，一种电性能仿真设备，其特征在于，所述电性能仿真设备可模拟三大类产品的输入/输出特性电信号，包括阀门类产品、电机类产品和传感器类产品；输出接口包括电压输出模拟、电流脉冲输出模拟、恒流输出模拟、电阻输出模拟和开关输出模拟；输入接口包括阀门类脉冲输入电流模拟、电机类浪涌电流模拟、启动电流输入模拟和正常电流任意波形模拟；所述电性能仿真设备还具备模拟恒流、恒阻和恒功率三种工作模式，支持输出/ 输入联动模式、手动调节模式，配有电压/电流公式调节器。

优选地，模拟所述阀门类产品时所述电性能仿真设备模拟阀打开/关闭瞬间输入电流特性和阀门输出开关特性。

优选地，模拟所述电机类产品时所述电性能仿真设备模拟风机、泵类产品的输入和输出电特性。

优选地，模拟所述传感器类产品时所述电性能仿真设备模拟传感器产品输入和输出电特性。

优选地，所述电性能仿真设备包括主设备和从设备，所述主设备包括主控制器及其扩展板，所述从设备由两个第一模拟负载、两个第二模拟负载、第三模拟负载、脉冲信号输出、电压信号输出、电阻信号输出组成；所述主控制器控制所述从设备；所述从设备根据所述主控制器发送的指令实时控制电压、电流、电阻，并向所述主控制器上报当前值；所述主设备和所述从设备之间用串口经光耦隔离通信，所述从设备由专用隔离DC/DC供电；

所述主设备的主板和所述从设备的主板均采用独立CPU结构，数据交换采用串口并联的方式，所述从设备的主板数据响应采用实时中断方式，通信和供电接口采用隔离设计。