Untersuchung der integrierten Verifikationsmethode von Software und Hardware des Gasturbinensteuerungssystems basierend auf der kombinierten Echtzeit- und virtuellen Simulation
Um die Simulationsverifikation der Konfigurationssoftware und der Hardwareplattform des Gasturbinensteuerungssystems zu realisieren, wurde eine Untersuchung zur gemeinsamen Simulationsmethode basierend auf Echtzeit- und virtueller Simulation durchgeführt. Es wurde eine Echtzeitsimulations-Hardwareplattform unter Verwendung eines Echtzeitsimulators, eines Signalaufbereitungsgeräts und eines Fehlerinjektionsgeräts aufgebaut, und basierend auf der multidomainen physikalischen Modellierungsmethode wurde ein detailliertes Simulationsmodell der Gasturbine und des Kraftstoffsystems erstellt, das dynamische Faktoren wie thermische Tauchwirkung, Volumeneffekte und Trägheitsmomente berücksichtigt; eine virtuelle Simulationsumgebung wurde mit einem virtuellen Steuergerät des Steuerungssystems aufgebaut, und Hilfssystemmodelle wie das Schmiersystem und das elektrische System wurden basierend auf der logischen Modellierungsmethode erstellt; der Signalenaustausch zwischen der Echtzeitsimulationsplattform, der virtuellen Simulationsplattform und der Hardwareplattform des Steuerungssystems wurde mittels Verdrahtung und Kommunikation realisiert, um den gemeinsamen Simulationsbetrieb zu gewährleisten. Die Ergebnisse zeigen, dass die kombinierte Echtzeit- und virtuelle Simulationsmethode nicht nur eine schlanke Simulationsumgebung mit vollständigen Kettengliedern für die Konfigurationssoftware des Gasturbinensteuerungssystems bereitstellen kann, um Funktions- und Leistungstests der Steuerungslogik durchzuführen; sondern auch eine Validierungsumgebung für die Hardwareplattform des Steuerungssystems mit Betriebszuständen der Gasturbine bereitstellen kann, um Funktions- und Leistungstests der Steuerungshardware unter verschiedenen Betriebsbedingungen der Gasturbine durchzuführen. Die Forschungsergebnisse können für die integrierte Verifikation von Software und Hardware des Gasturbinensteuerungssystems verwendet werden und unterstützen die Entwicklung eines unabhängigen nationalen Steuerungssystems für Gasturbinen sowie die Modernisierung von Steuerungssystemen bestehender Anlagen.
关键词
Gasturbine;Verifikation des Steuerungssystems;Echtzeitsimulation;virtuelle Simulation;multidomänische physikalische Modellierung