Разработка программно-аппаратного комплекса цифрового двойника для комплексного стенда тестирования агрегатов системы автоматического управления ПД-35

2020

Цифровой двойник ПД-35

Проект направлен на создание интегрированного программно-аппаратного решения, реализующего цифровой двойник объекта для тестирования и верификации агрегатов системы автоматического управления (САУ). Основная цель заключается в разработке имитационной модели, способной эмулировать взаимодействие с САУ и воспроизводить разнообразные сценарии отказов, что обеспечивает всестороннюю проверку функциональности, надежности и отказоустойчивости системы.

Задача
Ключевые задачи проекта
  • Разработка программно-аппаратного комплекса для имитации поведения объекта в условиях взаимодействия с системой автоматического управления.
  • Создание платформы для моделирования отказов объекта с целью оценки устойчивости системы к различным видам неисправностей.

Стенд тестирования базируется на высокопроизводительных контроллерах компании ITS, обеспечивающих высокую точность и надежность измерений. В его состав включены следующие компоненты:

Используемое оборудование и программное обеспечение
DEC-U2
МС-2
КЗиО
Блок переключений
ИТ-2

Опытный образец цифрового двойника разработан на основе схемы подключения регулятора электронного двигателя (РЭД), являющегося ключевым элементом САУ, обеспечивающим активное управление двигательной установкой. В его состав входят следующие компоненты:

Описание решения
  • Аппаратная платформа с модулями ввода/вывода электрических сигналов.
  • Аппаратная платформа с модулями программно-управляемой имитации отказов.
  • Программное обеспечение.
Требования к аппаратной платформе ввода/вывода электрических сигналов
  • Обеспечение электрической имитации входных и выходных сигналов, соответствующих параметрам электронных агрегатов САУ.
  • Модульная структура, позволяющая масштабировать аппаратную часть на 20% относительно текущих требований.
  • Реализация прикладного программного обеспечения в режиме реального времени (RT) с максимальной задержкой ввода/вывода не более 2 мс.
  • Возможность корректировки и обновления прикладного программного обеспечения.
  • Электрическая изоляция каналов модуля и имитация обрыва линий связи.

Использование контрольно-измерительного оборудования и программного обеспечения ITS позволило реализовать цифровую обработку сигналов и создание цифрового двойника агрегата, функционирующего в режиме жесткого реального времени (RT).

Таким образом, разработанный программно-аппаратный комплекс представляет собой высокоэффективное решение для тестирования и верификации системы автоматического управления ПД-35. Он обеспечивает высокую точность и надежность моделирования различных сценариев взаимодействия и отказов, что позволяет проводить всестороннюю оценку функциональности и отказоустойчивости САУ.

Заключение
Made on
Tilda