[发明专利]磁浮装置的故障注入仿真系统

说明书

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。

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