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故障仿真——系统状态先知道

2年前浏览758

    每年备受大众关注的央视3·15晚会,今年由于疫情的原因,推迟播出。这个消息一经发布,有人(厂商)欢喜有人(消费者)忧。已经举办了29届的3·15晚会揭露了很多行业现象,曝光了众多行业问题,其中产品质量问题历年来备受关注。

  2013年,大众汽车被曝光DSG双离合器变速器出现故障,对安全驾驶带来严重威胁。这成为了当年汽车行业的爆炸新闻。

  2015年,路虎汽车也因变速箱故障问题被曝光。

       
       

   

    产品故障,日常生活中经常遇到,小的故障可以通过维修来修复,而3·15曝光的故障问题之所以会成为“话题”,是因为这些故障带来了极大的安全隐患。

 

    产品一旦出现大的故障,会对其安全性产生巨大影响,同时也会对厂商造成重大的经济损失。对于高端复杂装备,严重的故障所造成的损失和影响更是十分巨大的。


   

     

2010年11月16日

美国阿拉斯加空军基地,一架F-22飞机因飞机故障使供氧系统出问题,最终导致飞行员丧失意识,机毁人亡。事后,美军花费3000万美元为F-22飞机增加ABOS系统,弥补这个设计缺陷。

   



   

     

2017年

印度尼西亚一颗电信卫星发生故障,导致数千台银行自动提款机和电子付款系统两周无法使用,严重影响了国民的正常生活和经济的正常运行。


   

     

2019年1月

世界最先进的两颗30cm商业卫星之一,DigitalGlobe旗下的WorldView4卫星,被宣布因为控制力矩陀螺仪(“CMG”)出现故障,永久退役,这颗卫星包括相关资产的净值在2018年年底已达到1.55亿美元。

   



   

     

2019年11月

中星18号卫星因为电力出现故障导致卫星失联,经三个月抢修无效,损失高达15亿。

   


    复杂装备的安全性、可靠性对装备的运行至关重要,如果通过及时、有效、经济的方式将安全性综合到产品设计中去,预防为主、早期评估,将会极大降低装备的使用成本,对提升装备的安全性、可靠性具有重要的作用。



   

   

故障仿真——系统状态先知道


   

   
    在真实的设备运行期间,很可能由于某种原因引发一些设备的特定故障,在设备运行期或开发后期对其进行相关故障分析和实物试验,需要花费的成本非常高。仿真测试是检验系统功能非常行之有效的方法,故障仿真是仿真测试的一个重要环节。它可以模拟产生各种故障并注入待测系统,观察系统对注入故障的反应,评估故障对系统的影响,提升系统的安全性和可靠性,在设计前期避免设计风险,从而有效降低成本,并可用于寻找潜在的故障模式,为产品运行中故障的诊断与隔离提供参考与支持。  
    故障注入技术是进行故障仿真的关键技术之一,在故障仿真环节,可通过软件和硬件两种方式实现故障的注入。基于硬件的故障注入是在半实物仿真过程中,对实际硬件注入故障信号来达到故障注入的效果。基于软件的故障注入是在全虚拟仿真过程中,通过对被注入故障的系统建立数学模型,在有关节点注入故障信号,达到故障注入的效果。  
    基于软件的故障注入,由于成本低、灵活性高等特点,应用越来越广泛。传统基于软件的故障注入的实现方式是将故障模式在建模时固化在模型内部,这种实现方式需要对模型进行代码层级的修改,在故障类型繁多的情况下需要频繁修改模型,不仅人工操作繁琐且故障模式不利于扩展复用。  

   

   

针对上述问题,世冠提出了将故障模式作为单独模块的建模方法,用户可在不更改模型内部逻辑的前提下,将故障模式作为模型的模块单独设计,仿真试验中,可由外部触发实现故障注入,故障注入时间灵活,故障触发后,与故障模块相关联的部分均会表现出相应的故障特征,实现系统的故障状态,从而观察故障对其他系统以及整机的影响。目前此功能已在GCAir软件中实现,同时GCAir提供多种典型的故障类型,有效覆盖了大多数输入/输出式的故障注入需求,帮助用户以非编码形式实现对于系统的故障仿真。

   

GCAir故障设计页面

   

GCAir故障仿真展示

固定布局                                                        
工具条上设置固定宽高
背景可以设置被包含
可以完美对齐背景图和文字
以及制作自己的模板


   


    世冠科技于2015年正式推出GCAir V1.0版本,为了让仿真更真实、操作更便捷,我们精益求精、不断迭代,至今已经发布至V5.1版本。未来,世冠将继续秉持对产品质量的严苛标准,持续创新,不遗余力助力我国工业产品的研制进程,“只争朝夕,不负韶华”


来源:世冠科技
汽车电力电子爆炸控制试验
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首次发布时间:2022-11-15
最近编辑:2年前
世冠科技
国内领先的系统仿真工业软件和数...
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