[发明专利]一种核级仪控系统传递函数动态特性测试方法

说明书

本发明公开了一种核级仪控系统传递函数动态特性测试方法，包括以下步骤：步骤一：设计搭建测试环境，连接信号发生器、仪控系统和波形记录仪；步骤二：信号发生器输入阶跃信号至仪控系统，经仪控系统运算后，输出模拟量信号，通过波形记录仪采集输入、输出信号波形，并形成波形数据文件；步骤三：根据输出波形数据文件进行波形数据处理，计算传递函数参数；步骤四：根据波形数据处理结果记录各算法阶跃响应输出稳态值、计算出的传递函数参数以及所述算法阶跃响应输出稳态值的输出信号的波形趋势；步骤五：根据阶跃响应稳定后输出值、输出信号的波形趋势、测试计算出的传递函数参数综合判定正确性。本发明整体测试工作量小执行成本低。

技术领域

本发明涉核电行业安全级仪控平台测试技术领域，尤其涉及一种核级仪控系统传递函数算法功能动态特性测试方法。

背景技术

核级仪控系统，为实现其输入信号数据处理，会使用一阶滞后算法传递函数LAG、一阶超前滞后算法传递函数LLAG、微分算法传递函数DIFFER传递函数算法，目前国内外核级仪控系统厂商针对仪控系统这些传递函数算法功能测试，主要包括以下两种方法：

1)代码动态测试，采用白盒测试方法，包括两种方式：代码仿真测试、软件插桩测试。代码仿真测试，是在仿真环境中，按步(周期)运行“算法”，通过确认每周期“算法”输出值判定“算法”运行的正确性；软件插桩测试，是修改“算法”代码，在“算法”中插桩(插入断点)，在真实硬件板卡上运行“算法”，通过确认断点时“算法”输出值判定“算法”运行的正确性。

2)静态输出测试，采用黑盒测试方法，通过示波器采集仪控系统传递函数算法功能的输出，通过确认稳态输出值判定传递函数算法功能的正确性。

而在非核行业，会采用MATLAB工具，基于输入输出数据波形辨识控制系统传递函数参数，具体方法如下：

使用MATLAB软件的“system identification tool”系统辨识工具箱，在确定系统的输入输出数据后，设计一定的辨识原则(传递函数阶数，零极点形式还是阻尼形式，采样时间)，MATLAB可辨识出传递函数参数。

上述测试方法存在以下缺陷：

1.代码动态测试，可以实现控制器每周期运算结果的验证，但验证时使用仿真环境或者软件插桩的方式，不能直接反应真实运行时的动态特性，且当时间参数大，运算周期数多时，测试工作量大，测试成本高。

2.静态输出测试，仅可测试传递函数算法功能的稳态输出，不能测试动态特性。

3.使用非核行业做传递函数参数识别，可以验证传递函数算法功能的动态特性，但是需使用MATLAB软件的“system identification tool”工具，在核安全级法规标准IEC60880-2006中，明确规定用于验证与确认的软件需进行评估、评价，确认其可靠性，一般的做法是开展选型分析、验证评价，而对于MATLAB的“system identification tool”工具，其使用的算法复杂，进行验证评价成本高。

发明内容

针对以上缺点，本发明提供了一种核级仪控系统传递函数动态特性测试方法，形成了基于控制系统阶跃响应输出波形最大斜率切线及关键点坐标，计算传递函数参数的方法，用于验证核安全级仪控系统传递函数运算功能动态特性

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案包括：

一种核级仪控系统传递函数动态特性测试方法，包括以下步骤：

步骤一：设计搭建测试环境，连接信号发生器、仪控系统和波形记录仪；

步骤二：信号发生器输入阶跃信号至仪控系统，经仪控系统运算后，输出模拟量信号，通过波形记录仪采集输入、输出信号波形，并形成波形数据文件；

步骤三：根据输出波形数据文件进行波形数据处理，计算传递函数参数；