CRH 5型动车组牵引部件键合图建模及故障注入

CRH 5型动车组牵引部件具有非线性、多能域等特点,不易获取准确的系统级机理模型,而基于数据的建模方法又很难描述系统的拓扑结构和元件间的因果关系.利用键合图建模理论多能域、图形化的特点,建立与实际物理系统相吻合的牵引电动机和齿轮箱级联系统的键合图模型;研究牵引电动机常见故障的注入,在键合图中模拟电动机定子绕组短路故障,分析故障下机-电能域间的交互影响,展示键合图建模在故障传播分析和故障诊断方面的应用前景.仿真结果验证正常和故障工况下键合图模型的准确性.     

基于替代模型的单粒子瞬态效应注入

牵引传动控制系统是高速列车的动力关键系统,牵引传动控制单元(TCU)的故障会引发高速列车的动力丧失.电磁辐射环境下的单粒子瞬态效应(SET)是引发TCU故障的主要原因.采用传统物理方法进行的SET测试具有一定的风险和成本,提出一种基于替代模型的SET注入方法.根据双指数模型建立SET注入替代模型,对TCU输出的信号进行SET的注入,解决在系统级虚拟仿真平台上无法对SET进行有效注入的问题,通过试验仿真验证该方法的可行性.为实时故障诊断、隔离和容错技术的研究提供较为真实可靠的故障模拟环境.     

分布式系统故障注入研究

介绍了一个故障注入系统的结构、分布式系统中的故障模型、仿真实例中的故障注入过程及注入了故障的仿真实例运行过程。故障注入系统提供了分布式综合仿真平台进行系统故障情况下任务重新分配、任务冗余及系统重构等方面的研究基础     

故障攻击硬件仿真中低成本电路状态控制方法

为了解决基于FPGA的故障注入攻击仿真中,由于使用全扫描方法处理待测电路造成的逻辑资源消耗大的问题,提出一种用部分扫描电路实现电路状态完全可控的方法,即在任何时刻都可以改变电路中所有触发器的值,模拟故障注入攻击,进而在设计阶段对集成电路的安全性进行早期评估。将电路抽象为图,扩展平衡结构部分扫描测试方法,通过扫描触发器选择和触发器使能添加实现对所有触发器的同时控制。采用SAT可满足性算法,基于电路逻辑产生故障测试矢量集,实现故障注入仿真。结果表明,相较于全扫描电路,部分扫描方法以新增少量输入端口为代价,平均减少28.04%的扫描触发器,进而降低故障注入攻击硬件仿真的逻辑资源消耗。     

分布式实时系统的软件故障注入

针对分布式实时系统的可信验证的难题,建立通用故障模型,将故障模型分为:内存故障、CPU故障、通信故障和服务故障4种。提出一种建立在分布式实时系统环境中的软件故障注入系统结构,它分为3个层次:目标系统、通信网络、软件故障注入系统。软件故障注入系统分3个部分进行设计,软件故障注入器、数据收集模块和故障数据分析模块。对基于该结构的软件故障注入过程进行了说明,实现软件故障注入系统并做了相应的实验分析,实验检测到故障多数为通信故障、内存故障和CPU故障,其覆盖率分别为37.68%、15.47%和15.17%。实验证明这种体系结构很适合分布式实时环境的应用,同时也为进一步研究软件可信验证提供了理论基础和实例依据。     

某辅助动力装置试验故障分析

基于部件法建立了某辅助动力装置的数学模型,硬件在回路(HIL)仿真试验器上验证了建模方法的正确性和数学模型精度。在此基础上,采用故障注入的方法修改数学模型。在HIL仿真试验器上再现了APU试验时出现的故障现象。通过分析找出了故障原因,为排故工作的开展提供了正确的指导。     

基于模型的飞控系统安全性分析研究

针对飞控系统安全性分析问题, 提出一种基于系统拓展模型(extended system model, ESM)的安全性分析方法。首先, 运用Simulink建立系统名义模型。然后, 对名义模型进行故障注入, 得到系统扩展模型, 观察故障情况下的系统响应并对系统进行安全性分析。最后, 选取操纵舵面系统(副翼/方向舵)为例。结果表明，系统故障拓展模型使得模型保持完整性和一致性, 能够模拟系统故障多状态模式, 保证了安全性分析结果的准确性和完整性。     

双余度电传刹车系统仿真试验环境设计与应用

针对双余度电传刹车系统的试验要求和现有试验方法存在的问题,结合NI PXI/Labvew RT虚拟仪器和MATLAB/Simulink联合实时建模仿真技术,设计并实现了双余度电传刹车系统半物理仿真试验环境。以某型飞机参数及相关附件为试验条件,通过该试验环境实现了飞机起飞和着陆刹车过程的动态仿真和在线故障注入,有效验证了刹车系统的功能。在缺少某些刹车附件情况下该试验环境仍可验证刹车系统的性能。     

故障模型的最优化测试序列

故障模型的合理性是衡量一个测试算法好坏的主要标准之一。在注入故障模型时,必须按一定的次序依次测试各个故障模型,使得形成各个故障模型的状态所需的读/写等操作数目最小。基于Hamilton路径的生成原理,提出了一种读/写操作数目最小的最优化测试序列。     

舰载计算机网络系统仿真平台的故障注入系统

故障注入系统作为舰载计算机网络系统仿真平台的一个功能模块，为待测系统的可信性测试分析提供了研究基础．介绍了故障注入的基本概念、故障模型的建立，以及一种应用于舰载计算机网络系统仿真平台中故障注入系统的结构和工作原理．