[发明专利]一种基于Modelica模型的故障注入系统及其方法

摘要

本发明公开了一种基于Modelica模型的故障注入系统及其方法，包括基于Modelica的系统模型库、模型管理模块、故障模式库、故障模式管理模块、故障参数编辑模块以及故障注入模块；本发明通过Modelica中的可扩展语义annotation，将正常工况的模型参数标记为故障参数，然后将故障参数保存在故障模式中，从而建立故障模式与系统模型间的映射关系，这种映射关系不影响正常模型的行为；再通过注入不同的故障模式到内存的系统模型对象中来产生不同的故障模型，从而模拟不同的故障情况。本发明的这种故障注入的方式很好的解决了模型的一致性、可重用性和可维护性的问题，大大的降低了故障仿真的复杂性。

主权项

1.一种基于Modelica模型的故障注入系统，其特征在于：包括基于Modelica的系统模型库(1)、模型管理模块(2)、故障模式库(3)、故障模式管理模块(4)、故障参数编辑模块(5)以及故障注入模块(6)；所述系统模型库(1)分别连接所述模型管理模块(2)和所述故障模式库(3)，所述故障模式库(3)连接所述故障模式管理模块(4)，所述故障模式管理模块(4)连接所述故障参数编辑模块(5)，所述故障参数编辑模块(5)连接所述故障注入模块(6)，所述故障注入模块(6)和所述模型管理模块(2)分别与内存连接；所述系统模型库(1)用以存储和编辑系统模型，其具备如下两个功能：a、存储系统模型，所述系统模型基于统一建模语言Modelica建立，支持机电液控领域的系统仿真；所述系统模型依据对象的物理拓扑结构拆分为分系统、组件或元器件，每个所述组件或所述元器件包含有能描述该组件或元器件行为的参数、变量和数学方程；b、编辑模型功能，用于编辑所述系统模型库(1)中的模型，为模型增加annotation注解信息；所述模型管理模块(2)用于管理所述系统模型，其具备如下两个功能：a、将所述系统模型加载到内存中，通过解析所述系统模型，生成系统模型对象(7)；b、编译和扫描内存中的所述系统模型对象(7)；所述故障模式库(3)用以存储故障模式，每条所述故障模式记录包含以下两类信息：a、标准的故障模式信息，包括故障模式名、故障原因、故障后果、故障影响性分析、故障严酷度和故障发生概率；b、与描述故障模式和系统模型映射关系的信息，包括故障参数名和故障模式触发条件；所述故障模式管理模块(4)用于对所述故障模式库(3)进行管理和维护，包括故障模式的构建、浏览、编辑和查找；所述故障参数编辑模块(5)用于编辑故障参数的取值和注入条件；所述故障注入模块(6)用于负责将故障模式中的故障参数值写入到内存当中的系统模型对象(7)中，其功能为提取故障模式的故障参数，并且找到所述系统模型中对应的故障参数，将故障参数的值写入到内存当中的所述系统模型对象(7)中，完成故障注入，生成故障模型(8)。