用于轮机控制仿真的系统和方法。用于对动态反馈控制系统进行仿真的系统和方法包括经由到共享存储器（１１２）的公共通道在要仿真的控制器（１０４）的控制系统逻辑（１０６）和仿真模型（１１４）之间建立连接。从存储器检索来自先前仿真的与控制系统逻辑（１０６）和仿真模型（１１４）相关的状态数据以初始化另一次仿真运行。然后用定时和控制机构（１１６）同步与控制系统逻辑（１０６）和仿真模型（１１４）相关的状态数据，并且执行控制器的仿真。也可以提供图形用户界面（５０２）以允许用户调整仿真设置（５０４）以及用将用在仿真中的输入／输出部件建立新连接。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术通常涉及对控制系统进行仿真的系统和方法，更具体地，本专利技术涉及对动态反馈控制系统进行仿真的系统和方法。
技术介绍
轮机仿真可以被定义为包括半实物(Hardware in the loop)仿真和桌面仿真(Table-Top simulation，也称为非HITL仿真)。动态反馈控制系统的仿真可以分类为是半实物(HITL)仿真或非HITL仿真。HITL仿真系统包括与HITL仿真系统的其他元件进行直接或间接通信的来自被仿真的实际(或目标)控制系统的一些硬件元件。非HITL仿真在仿真系统中不包括来自实际(或目标)控制系统的任何硬件元件。半实物仿真测试控制系统的所有方面以及附接到那个控制器的输入和输出卡。半实物仿真主要用于由控制系统工程师进行的工厂验收试验(FAT)，以向客户证明控制系统的功能性。在HITL仿真系统的操作中，控制系统接收来自仿真的设备模型的测量的输入信号，执行一定的内部计算，然后向仿真的设备模型输出命令信号。假设在典型的HITL仿真中使用实际控制系统硬件和软件的专用和专有部件，通常以精确控制的间隔高速重复这些操作。然而，由于这些部件设计为根据一组严格的标准进行操作，得到的HITL仿真的动态反馈仿真受到许多操作限制，诸如严格的实时操作、非停止操作，并且执行常在单个预置状态开始。典型地，虽然昂贵，但是半实物是仿真轮机控制的最有时效的方法。在典型的非HITL仿真中，实际控制系统软件的仿真模型通常经由转换(translation)到与设备模型相同的仿真软件环境中。这个加工设备和控制系统的集成仿真包含许多内在问题，诸如由于转换过程而在仿真的控制系统模型中会出现的潜在错误，由于控制逻辑的仿真而导致的保真度和真实性的丧失，需要其他步骤以将控制系统逻辑转换并嵌入到仿真软件中，并且在仿真过程期间对仿真的控制系统逻辑所-->作的修改必须从仿真中提取出来并且应用到实际控制系统软件。系统中的保真度指的是仿真和控制以匹配发电设施的运转的能力。通常，非HITL仿真由控制系统工程师使用，来验证控制系统以预定的正确顺序完成操作。非HITL仿真不包括任何I/O验证。然而，非HITL仿真要求使用培训人，这增加了仿真的开发代价并且限制了高速验证。为了解决与HITL仿真和非HITL仿真两者都相关的内在缺陷，发电设备控制系统的现代化也对仿真真实控制器升级或在故障检修操作实际上实施到实际控制系统之前仿真维护或故障检修操作，提出了挑战。与更为现代的数字控制系统(DCS)相比，模拟发电设备控制系统相对容易些。提供DCS控制器的精确仿真以为控制系统操作员提供培训场景也更加困难和昂贵。由于DCS系统变得愈加复杂，完全仿真也变得更为困难和昂贵。
技术实现思路
根据本专利技术的实施例，公开了一种仿真动态反馈控制系统的方法，其包括经由到共享存储器的公共通道在要仿真的控制器的控制系统逻辑和仿真模型之间建立连接。从存储器中检索与控制系统逻辑和仿真模型相关的来自先前仿真的状态数据以初始化另一次仿真操作。然后用定时和控制机构同步与仿真模型和控制系统逻辑相关的状态数据，并且执行控制器的仿真。根据本专利技术的一个方面，该方法进一步包括在执行控制器仿真时，更新至少一部分与仿真模型和控制系统逻辑相关的状态数据，并且将更新的状态数据存储在数据库中。根据本专利技术的另一方面，该方法进一步包括在执行控制器仿真之前，接受来自图形用户界面的命令，以调整至少一部分与控制器的仿真相关的状态数据。根据本专利技术的又一方面，该方法进一步包括在执行控制器仿真之前，接受来自图形用户界面的命令，以调整至少一部分与控制器的仿真相关的状态数据。根据本专利技术的又一方面，该方法进一步包括在执行控制器仿真之前，接受来自图形用户界面的命令，以调整与控制器仿真相关的至少一个控制系统设置。根据本专利技术的另一方面，该方法进一步包括接受来自图形用户界面的命令，以对至少一部分所述状态数据进行回归分-->析以预测未来仿真结果。根据本专利技术的另一方面，该方法进一步包括接受来自图形用户界面的命令，以对与仿真模型相关的仿真数据进行绘图。根据本专利技术的又一方面，控制器仿真的执行包括从指定的起始步骤步进到指定的结束步骤，然后停止并等待下一个命令或调用程序。根据本专利技术的另一方面，公开了一种准备仿真动态反馈控制系统的方法，其包括经由到共享存储器的公共通道在控制器的至少一部分控制系统逻辑和仿真软件之间建立连接，其中仿真软件包括仿真模型。该方法还接受从图形用户界面接收的命令以在该至少一部分控制系统逻辑和仿真软件之间建立输入/输出(I/O)部件的连接。该方法进一步包括检测(I/O)部件连接中的错误；识别与错误相关的输入和输出信号命名失配；以及校正输入和输出信号命名失配。根据本专利技术的一个方面，该方法进一步包括检索与该至少一部分控制系统逻辑和仿真模型相关的状态数据，其中该状态数据与先前仿真相关；对仿真模型和控制系统逻辑进行同步；并且执行仿真。根据本专利技术的另一方面，该方法进一步包括在执行仿真时，更新与仿真模型和控制系统逻辑相关的状态数据的至少一部分；并且将更新的状态数据存储到数据库中。根据本专利技术的另一方面，该方法进一步包括接受来自图形用户界面的命令以调整与仿真相关的状态数据。根据本专利技术的又一方面，该方法进一步包括在执行仿真之前，接受来自图形用户界面的命令以调整与仿真相关的至少一个控制系统设置。根据本专利技术的另一方面，该方法进一步包括接受来自图形用户界面的命令以对至少一部分所述状态数据进行回归分析，以预测未来仿真结果。根据本专利技术的又一方面，该方法进一步包括接受来自图形用户界面的命令以对与仿真模型相关的仿真数据进行绘图。根据本专利技术的一个方面，仿真的执行包括从指定的起始步骤步进到指定的结束步骤，然后停止并等待下一个命令或调用程序。根据本专利技术的又一个实施例，公开了一种用于仿真动态反馈控制系统的系统，其包括与共享存储器通信的仿真软件，其中该仿真软件包括仿真模型。该系统还包括与共享存储器通信的与控制器相关的控制系统逻辑的至少一部分，其中该共享存储器经由公共通道建立到控制器的至少一部分控制系统逻辑和仿真软件的连接。该系统进一步包括与仿真软件和控制器通信的数据库，其中与控制系统逻辑和仿真模-->型相关的状态数据存储在该数据库中。该系统还包括与控制器和仿真软件通信的定时和控制机构，其中该定时和控制机构对仿真软件和该至少一部分控制系统逻辑进行同步。根据本专利技术的一个方面，控制器的控制系统逻辑驻留在与仿真模型相同的操作系统上。根据本专利技术的另一个方面，该系统进一步包括与该至少一部分控制系统逻辑通信的图形用户界面，用于接受配置或执行仿真的用户命令。根据本专利技术的又一方面，图形用户界面包括观察窗口菜单，其中观察窗口绘制与一个或多个仿真变量相关的实况数据。根据本专利技术的又一方面，图形用户界面包括交互仿真菜单，其中该交互仿真菜单提供与仿真的状态数据相关的增加或减小步长的选项。附图说明已经笼统地描述了本专利技术，现在将参考附图，附图并不必按比例绘制，其中：图1示出了根据本专利技术的示范性实施例用于对复杂的动态反馈控制系统进行仿真的系统。图2是旨在建立和执行根据本专利技术的示范性实施例的仿真的流程图。图3是示出根据本专利技术的示范性实施例的结合控制系统仿真器工作的多个部件的仿真软件的概图。图4示出本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种对动态反馈控制系统进行仿真的方法，包括： 经由到共享存储器的公共通道建立控制器的控制系统逻辑的至少一部分和仿真模型之间的连接； 检索多个与控制系统逻辑和仿真模型相关的状态数据，其中所述状态数据与先前的仿真相关； 用定时和控制机构同步所述多个与控制系统逻辑和仿真模型相关的状态数据；以及 执行控制器的仿真。
【技术特征摘要】
US 2007-1-10 11/6218361.一种对动态反馈控制系统进行仿真的方法，包括：经由到共享存储器的公共通道建立控制器的控制系统逻辑的至少一部分和仿真模型之间的连接；检索多个与控制系统逻辑和仿真模型相关的状态数据，其中所述状态数据与先前的仿真相关；用定时和控制机构同步所述多个与控制系统逻辑和仿真模型相关的状态数据；以及执行控制器的仿真。2.权利要求1的方法，进一步包括：在执行所述控制器的仿真时，更新与仿真模型和控制系统逻辑相关的状态数据的至少一部分；并且在数据库中存储更新的状态数据。3.权利要求1的方法，进一步包括：从图形用户界面接受命令，用于对状态数据的至少一部分执行回归分析以预测未来仿真结果。4.权利要求1的方法，其中控制器的仿真的执行包括从指定的起始步骤步进到指定的结束步骤，然后停止，并且等待下一个命令或调用程序。5.一种准备仿真动态反馈控制系统的方法，包括：经由到共享存储器的公共通道在控制器的控制系统逻辑的至少一部分和仿真软件之间建立连接，其中所述仿真软件包括仿真模型；接受从图形用户界面接收的命令，以在控制系统逻辑的所述至少一部分和该仿真软件之间建立输入/输出(I/O)部件的连接；在所述(I/O...
【专利技术属性】
技术研发人员：KW博格斯，A艾哈迈德，KD明顿，CS乌杜帕，CJ赛纳德，BPK，S戈帕拉克里什南，GJ莫尔顿，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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