基于數(shù)據(jù)的低溫低氣壓環(huán)境發(fā)電機(jī)組運(yùn)行仿真系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明給出了一種基于數(shù)據(jù)的低溫低氣壓環(huán)境發(fā)電機(jī)組運(yùn)行仿真系統(tǒng)，采用可編程邏輯控制器等建立半實(shí)物仿真系統(tǒng)，通過輸入輸出模塊模擬執(zhí)行元件和傳感器的工作，給出了可編程邏輯控制器中發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)過程、穩(wěn)定運(yùn)行、擾動(dòng)運(yùn)行以及環(huán)境溫度等狀態(tài)仿真方法，仿真基于歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)建立模型，避免了由于缺乏機(jī)理研究造成的建模困難。本發(fā)明提供的仿真系統(tǒng)能夠在設(shè)計(jì)階段為低溫低壓環(huán)境下的發(fā)電機(jī)組運(yùn)行平臺(tái)的研制提供驗(yàn)證和測(cè)試手段，同時(shí)基于數(shù)據(jù)的仿真方法對(duì)其他復(fù)雜裝備的運(yùn)行仿真也有借鑒意義。
【專利說明】基于數(shù)據(jù)的低溫低氣壓環(huán)境發(fā)電機(jī)組運(yùn)行仿真系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于低溫低氣壓環(huán)境發(fā)電機(jī)組運(yùn)行仿真系統(tǒng)，特別是一種基于數(shù) 據(jù)的發(fā)電機(jī)組運(yùn)行仿真系統(tǒng)，屬于極地裝備自動(dòng)控制【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 運(yùn)行仿真技術(shù)通過深入研究具體系統(tǒng)功能與作用機(jī)制，建立一定的系統(tǒng)模型，對(duì) 系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)研究。通過仿真可以有效縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)與測(cè)試時(shí)間，減少設(shè)計(jì)成本，因此是復(fù) 雜裝備設(shè)計(jì)和驗(yàn)證過程中的重要一環(huán)。隨著控制工程、系統(tǒng)工程以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā) 展，仿真技術(shù)已經(jīng)從簡(jiǎn)單系統(tǒng)走向復(fù)雜系統(tǒng)，從連續(xù)系統(tǒng)仿真走向離散事件系統(tǒng)仿真，從模 擬仿真走向數(shù)字仿真與虛擬仿真，從實(shí)物仿真走向半實(shí)物仿真，應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋各行各業(yè)。
[0003] 南極Doma A區(qū)域被認(rèn)為是南極大陸上除地磁極點(diǎn)，低溫冰點(diǎn)和地球極點(diǎn)之后地球 上最佳的天文觀測(cè)臺(tái)址。為在此區(qū)域開展科考探索，需要一套支撐平臺(tái)，以保障天文觀測(cè)和 其他科學(xué)探測(cè)任務(wù)的可靠進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)整年無人值守自動(dòng)運(yùn)行。南極科考支撐平臺(tái)為天文觀 測(cè)提供電源和環(huán)境保護(hù)，其由能源系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)與溫控系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及通信系 統(tǒng)等組成，是一套復(fù)雜的自動(dòng)化裝備。系統(tǒng)采用燃油發(fā)電機(jī)組提供能源，南極內(nèi)陸的極端自 然環(huán)境對(duì)科考支撐平臺(tái)運(yùn)行提出了嚴(yán)苛的性能要求，為了獲得可靠穩(wěn)定的平臺(tái)，需要對(duì)系 統(tǒng)各關(guān)鍵部分尤其是能源系統(tǒng)進(jìn)行持續(xù)的優(yōu)化和改進(jìn)。
[0004] 南極科考支撐平臺(tái)運(yùn)行于南極內(nèi)陸，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行研制和實(shí)驗(yàn)是不現(xiàn)實(shí)的。由于 缺乏極端環(huán)境對(duì)平臺(tái)燃油發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行影響的經(jīng)驗(yàn)及依據(jù)，如果采用研制一運(yùn)行一改 進(jìn)一再研制的模式，不僅會(huì)大幅增加成本，還將加長(zhǎng)系統(tǒng)研制周期。因此，有必要采用運(yùn) 行仿真系統(tǒng)，從而可以在設(shè)計(jì)階段提供研制與試驗(yàn)環(huán)境，對(duì)平臺(tái)各關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)分析， 尤其是通過運(yùn)行環(huán)境仿真為平臺(tái)控制系統(tǒng)功能測(cè)試提供必要條件。這里所指的環(huán)境仿真是 通過模擬控制系統(tǒng)所需采集的相關(guān)物理參數(shù)（如發(fā)電機(jī)組電壓，工作環(huán)境溫度等）并根據(jù) 控制系統(tǒng)命令更新變化物理參數(shù)，以此提供控制系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境。
[0005] 運(yùn)行仿真主要通過接收控制系統(tǒng)控制信號(hào)，進(jìn)而根據(jù)一定的規(guī)律模擬燃油發(fā)電機(jī) 組的運(yùn)行邏輯，并為主控系統(tǒng)提供各類傳感器信號(hào)與起停狀態(tài)信號(hào)。一種實(shí)現(xiàn)方法是設(shè)計(jì) 信號(hào)發(fā)生電路，但是由于主控系統(tǒng)采集信號(hào)種類不同需要設(shè)計(jì)不同的電路，而且控制系統(tǒng) 所需采集的信號(hào)數(shù)量較多，需要設(shè)計(jì)大量電路來提供信號(hào)，并且對(duì)每個(gè)信號(hào)發(fā)生電路都必 須進(jìn)行測(cè)試才能應(yīng)用，這種方法研制周期較長(zhǎng)。而且各路模擬信號(hào)要隨時(shí)根據(jù)控制系統(tǒng)的 控制作用發(fā)生變化，這對(duì)于眾多的信號(hào)發(fā)生電路而言將是較為繁雜的。另一種方法是采用 半實(shí)物仿真，其技術(shù)特點(diǎn)是在采用計(jì)算機(jī)仿真基礎(chǔ)上，在仿真回路中接入部分實(shí)物進(jìn)行仿 真。采用半實(shí)物仿真可以用實(shí)物（如傳感器、控制計(jì)算機(jī)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)）來取代原有的部分?jǐn)?shù) 學(xué)模型，從而得到更精確的信息。這些方法在仿真中都需要對(duì)對(duì)象的運(yùn)行規(guī)律和物理特性 有一定的了解，從而可以建立一定的模型，在目前對(duì)極端環(huán)境下燃油發(fā)電機(jī)組運(yùn)行特性還 缺乏一定的機(jī)理研究情況下，如果能夠充分利用系統(tǒng)歷史運(yùn)行中積累的數(shù)據(jù)，從中尋找運(yùn) 行規(guī)律并建立仿真系統(tǒng)，則更能反映系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種基于數(shù)據(jù)的低溫低氣壓環(huán)境發(fā)電機(jī)組運(yùn)行仿真系統(tǒng)，以 實(shí)現(xiàn)科考支撐平臺(tái)發(fā)電機(jī)組在控制系統(tǒng)作用下運(yùn)行狀態(tài)的仿真。
[0007] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0008] 基于數(shù)據(jù)的低溫低氣壓環(huán)境發(fā)電機(jī)組運(yùn)行仿真系統(tǒng)主要由可編程邏輯控制器 (PLC)、輸入輸出（I/O)站點(diǎn)和監(jiān)控計(jì)算機(jī)組成。PLC中包括啟動(dòng)過程狀態(tài)仿真模塊、穩(wěn)定運(yùn) 行狀態(tài)仿真模塊、擾動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)仿真模塊和運(yùn)行環(huán)境溫度仿真模塊等仿真算法。運(yùn)行仿真 系統(tǒng)與發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)相連。
[0009] 上述可編程邏輯控制器是運(yùn)行仿真系統(tǒng)的計(jì)算中心，根據(jù)各仿真模塊的功能模擬 低溫低氣壓環(huán)境下發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)及信號(hào)輸入與輸出。輸入輸出（I/O)站點(diǎn)用于控制 信號(hào)輸入和狀態(tài)信號(hào)輸出，每個(gè)輸入輸出站點(diǎn)由若干PLC輸入模塊和輸出模塊構(gòu)成，輸入 輸出（I/O)站點(diǎn)的數(shù)量根據(jù)仿真系統(tǒng)信號(hào)數(shù)量確定。采用PLC模擬量和數(shù)字量輸入模塊，分 別采集控制系統(tǒng)的模擬量輸出和數(shù)字量輸出控制信號(hào)；采用PLC模擬量和數(shù)字量輸出模塊 分別用于運(yùn)行仿真系統(tǒng)的模擬量和數(shù)字量信號(hào)輸出，為控制系統(tǒng)提供信號(hào)輸入。為了仿真 溫度傳感器信號(hào)輸出，在輸入輸出站點(diǎn)中采用模擬量輸出模塊，可編程邏輯控制器對(duì)輸出 溫度值進(jìn)行工程量變換，控制系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行采集并進(jìn)行相應(yīng)的工程量變化得到溫度值。輸 入輸出站點(diǎn)的輸入模塊和控制系統(tǒng)的輸出模塊之間，以及輸入輸出站點(diǎn)的輸出模塊和控制 系統(tǒng)的輸入模塊之間，對(duì)應(yīng)的信號(hào)端口具有相適應(yīng)的電平，或通過信號(hào)轉(zhuǎn)換電路使相互之 間的電平相適應(yīng)，使模塊對(duì)應(yīng)端口相連。PLC和各I/O站點(diǎn)通過控制網(wǎng)絡(luò)或PLC擴(kuò)展槽連 接。監(jiān)控計(jì)算機(jī)用于仿真系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定和仿真過程監(jiān)控，可編程邏輯控制器通過其以太網(wǎng) 通信模塊以及交換機(jī)與監(jiān)控計(jì)算機(jī)連接，
[0010] 上述啟動(dòng)過程狀態(tài)仿真模塊用于模擬啟動(dòng)過程的電壓輸出。為仿真發(fā)電機(jī)組在不 同環(huán)境溫度下的啟動(dòng)過程狀態(tài)，將其啟動(dòng)過程分為3個(gè)階段，第一階段發(fā)電機(jī)組開始起動(dòng)， 電壓緩慢上升；在第二階段當(dāng)電壓達(dá)到200V時(shí)，視為發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)成功；第三階段為從啟 動(dòng)成功到進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。記T tl為第一階段啟動(dòng)時(shí)間，T1為啟動(dòng)成功的時(shí)間，T2為進(jìn)入 穩(wěn)定運(yùn)行的時(shí)間，U tl為第一階段臨界電壓閾值，U1 = 200V為啟動(dòng)成功時(shí)電壓閾值，U2為穩(wěn) 定運(yùn)行時(shí)的電壓閾值，隊(duì)和％不同溫度時(shí)有所不同，仿真中采用一定條件的隨機(jī)值。對(duì)發(fā) 電機(jī)組啟動(dòng)過程電壓輸出曲線作線性化處理，不同環(huán)境溫度下，各階段電壓曲線斜率有所 不同，以模擬不同溫度下啟動(dòng)過程的快慢，溫度越低時(shí)，斜率越低，啟動(dòng)過程越慢。同時(shí)各階 段曲線斜率為一定范圍內(nèi)的隨機(jī)值，以模擬啟動(dòng)過程的隨機(jī)性。啟動(dòng)過程的三個(gè)階段電壓 曲線斜率分別近似為：

【權(quán)利要求】
1. 一種基于數(shù)據(jù)的低溫低氣壓環(huán)境發(fā)電機(jī)組運(yùn)行仿真系統(tǒng)，其特征在于：包括可編程 邏輯控制器（PLC)、輸入輸出（I/O)站點(diǎn)、監(jiān)控計(jì)算機(jī)和交換機(jī)；其中，所述可編程邏輯控制 器中包括啟動(dòng)過程狀態(tài)仿真模塊、穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)仿真模塊、擾動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)仿真模塊和運(yùn)行 環(huán)境溫度仿真模塊四個(gè)仿真模塊；運(yùn)行仿真系統(tǒng)與發(fā)電機(jī)組相應(yīng)的控制系統(tǒng)相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)據(jù)的低溫低氣壓環(huán)境發(fā)電機(jī)組運(yùn)行仿真系統(tǒng)，其特征 是：所述可編程邏輯控制器是運(yùn)行仿真系統(tǒng)的計(jì)算中心，根據(jù)其內(nèi)的各仿真模塊的功能模 擬低溫低氣壓環(huán)境下發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)及信號(hào)輸入與輸出；輸入輸出站點(diǎn)用于控制信號(hào) 輸入和狀態(tài)信號(hào)輸出，每個(gè)輸入輸出站點(diǎn)由若干可編程邏輯控制器輸入模塊和輸出模塊構(gòu) 成，輸入輸出站點(diǎn)的數(shù)量根據(jù)仿真系統(tǒng)信號(hào)數(shù)量確定；采用可編程邏輯控制器模擬量和數(shù) 字量輸入模塊，分別采集控制系統(tǒng)的模擬量輸出和數(shù)字量輸出控制信號(hào)；采用可編程邏輯 控制器模擬量和數(shù)字量輸出模塊分別用于運(yùn)行仿真系統(tǒng)的模擬量和數(shù)字量信號(hào)輸出，為控 制系統(tǒng)提供信號(hào)輸入；為了仿真溫度傳感器信號(hào)輸出，在輸入輸出站點(diǎn)中米用模擬量輸出 模塊，可編程邏輯控制器根據(jù)待輸出溫度值進(jìn)行工程量變換，控制系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行采集并進(jìn) 行相應(yīng)的工程量變化得到溫度值；輸入輸出站點(diǎn)的輸入模塊和控制系統(tǒng)的輸出模塊之間， 以及輸入輸出站點(diǎn)的輸出模塊和控制系統(tǒng)的輸入模塊之間，對(duì)應(yīng)的信號(hào)端口具有相適應(yīng)的 電平，或通過信號(hào)轉(zhuǎn)換電路使相互之間的電平相適應(yīng)，使模塊對(duì)應(yīng)端口相連；可編程邏輯控 制器和各輸入輸出站點(diǎn)通過控制網(wǎng)絡(luò)或可編程邏輯控制器擴(kuò)展槽連接，可編程邏輯控制器 配置有以太網(wǎng)通信模塊；監(jiān)控計(jì)算機(jī)用于仿真系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定和仿真過程監(jiān)控，可編程邏輯 控制器通過其以太網(wǎng)通信模塊以及交換機(jī)與監(jiān)控計(jì)算機(jī)連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)據(jù)的低溫低氣壓環(huán)境發(fā)電機(jī)組運(yùn)行仿真系統(tǒng)，其特征 是：所述可編程邏輯控制器中啟動(dòng)過程狀態(tài)仿真模塊用于模擬啟動(dòng)過程的電壓輸出；為仿 真發(fā)電機(jī)組在不同初始環(huán)境溫度下的啟動(dòng)過程狀態(tài)，將其啟動(dòng)過程分為3個(gè)階段，第一階 段發(fā)電機(jī)組開始起動(dòng)，電壓緩慢上升；在第二階段當(dāng)電壓達(dá)到200V時(shí)，視為發(fā)電機(jī)組啟動(dòng) 成功；第三階段為從啟動(dòng)成功到進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)；記Ttl為第一階段啟動(dòng)時(shí)間，1\為啟動(dòng)成 功的時(shí)間，T2為進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行的時(shí)間，Utl為第一階段臨界電壓閾值，U1 = 200V為啟動(dòng)成功 時(shí)電壓閾值，U2為穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的電壓閾值，UjPU2不同溫度時(shí)有所不同，仿真中采用一定條 件的隨機(jī)值；對(duì)發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)過程電壓輸出曲線作線性化處理，不同初始環(huán)境溫度下，各階 段電壓曲線斜率有所不同，以模擬不同溫度下啟動(dòng)過程的快慢，溫度越低時(shí)，斜率越低，啟 動(dòng)過程越慢；同時(shí)各階段曲線斜率為一定范圍內(nèi)的隨機(jī)值，以模擬啟動(dòng)過程的隨機(jī)性；啟 動(dòng)過程的三個(gè)階段電壓曲線斜率分別近似為：
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于數(shù)據(jù)的低溫低氣壓環(huán)境發(fā)電機(jī)組運(yùn)行仿真系統(tǒng)，其特征 是：所述^-、為啟動(dòng)過程三個(gè)階段的時(shí)間間隔，初始環(huán)境溫度不同時(shí)，取值有所不同；根據(jù) 歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，當(dāng)初始環(huán)境溫度在20°C以上時(shí)，啟動(dòng)時(shí)間為2-5秒，14-28秒后穩(wěn)定；當(dāng)初始 環(huán)境溫度在l〇°C-20°C時(shí)，啟動(dòng)時(shí)間為5-9秒，35-50秒后穩(wěn)定；當(dāng)初始環(huán)境溫度介于(TC到 KTC之間時(shí)，啟動(dòng)時(shí)間需要9-20秒，40-70秒后穩(wěn)定；當(dāng)初始環(huán)境溫度低于(TC，啟動(dòng)時(shí)間需 要20-30秒，50-90秒后穩(wěn)定；仿真中根據(jù)發(fā)電機(jī)組的初始環(huán)境環(huán)境溫度以及以上數(shù)據(jù)隨機(jī) 產(chǎn)生&46值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)據(jù)的低溫低氣壓環(huán)境發(fā)電機(jī)組運(yùn)行仿真系統(tǒng)，其特征 是：所述可編程邏輯控制器中穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)仿真模塊用于模擬穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下的電壓與電 流輸出；穩(wěn)定運(yùn)行過程中的電壓電流取為隨機(jī)變量，仿真中同時(shí)考慮其取值的可能大小，以 及其取某值的可能性大??；記發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)輸出電壓為隨機(jī)變量X，根據(jù)歷史運(yùn)行 數(shù)據(jù)中電壓值的頻率分布模擬計(jì)算電壓值，取電壓值頻率分布隨機(jī)值re[〇, 1]，r取三位 精度小數(shù)；將發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)輸出電壓區(qū)間220V-270V分為四個(gè)區(qū)間，即220-230V、 230-245V、245-255V和255V-270V，其出現(xiàn)的頻率r分別為Pl，p2,p3,p3，對(duì)應(yīng)的電壓輸出分 別為： 若(Kr彡P(guān)1,X= 17^3(230-220)+220 ; 若P1Cr<p2,X= 230+(1^)/^2^)4245-230); 若p2〈r<p3,X= 245+(r_p2)/(p3-p2) *(255-245); 若p3〈r彡 1，x= 255+ (r-p3)Λ?-ρ3) * (270-255)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于數(shù)據(jù)的低溫低氣壓環(huán)境發(fā)電機(jī)組運(yùn)行仿真系統(tǒng)，其特 征是：所述穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下的電流輸出，當(dāng)發(fā)電機(jī)組空載運(yùn)行時(shí)，初始電流輸出Itl約為 I. 5A?2.OA;設(shè)當(dāng)前運(yùn)行電流為I，運(yùn)行電壓U，則當(dāng)增加或減少一個(gè)額定功率為P的負(fù)載 時(shí)，發(fā)電機(jī)組運(yùn)行電流將增加或減少約kP/U，其中，k為修正系數(shù)，根據(jù)實(shí)際測(cè)試中電流變 化值ΛI(xiàn)與P/U的比例，然后取所有比值的平均值得到；將用電設(shè)備記為SiQ= 1，2,…N)， 其額定功率分別為PiJi代表當(dāng)前該設(shè)備的工作狀態(tài)，其中Fi = 0表示不工作，F(xiàn)i = 1表示 工作，則發(fā)電機(jī)組當(dāng)前電流I為： ^NP 1 = + Ft
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)據(jù)的低溫低氣壓環(huán)境發(fā)電機(jī)組運(yùn)行仿真系統(tǒng)，其特征 是：所述可編程邏輯控制器中擾動(dòng)狀態(tài)仿真模塊模擬擾動(dòng)狀態(tài)下的電壓電流輸出，對(duì)于電 壓與電流輸出，隨機(jī)產(chǎn)生干擾持續(xù)的時(shí)間T，在時(shí)間T內(nèi)，生成干擾信號(hào)Ar,Ar幅度為一定 范圍內(nèi)的隨機(jī)值，Ar可正可負(fù)，每隔一時(shí)間間隔At，將Ar疊加到電壓或電流信號(hào)X上， 即在擾動(dòng)過程中時(shí)刻t的電壓或電流信號(hào)X(t) =X(t-At) +Ar(t)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)據(jù)的低溫低氣壓環(huán)境發(fā)電機(jī)組運(yùn)行仿真系統(tǒng)，其特 征是：所述可編程邏輯控制器中環(huán)境溫度仿真模塊模擬環(huán)境溫度在控制系統(tǒng)作用下整體變 化趨勢(shì)，以反映各溫度測(cè)點(diǎn)的變化對(duì)控制系統(tǒng)功能的影響；仿真過程中，每個(gè)影響溫度變化 的元件在其額定功率下對(duì)每個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)溫度變化的作用恒定，即某個(gè)元件單獨(dú)工作時(shí)，該 元件對(duì)特定溫度測(cè)點(diǎn)的溫度變化率影響因子K(°C/min) -定，影響溫度變化的元件對(duì)每個(gè) 溫度測(cè)點(diǎn)的溫度變化影響和溫度測(cè)點(diǎn)與發(fā)熱元件或排氣裝置之間的距離相關(guān)，當(dāng)距離較近 時(shí)，溫度變化率影響因子較大，當(dāng)距離較遠(yuǎn)時(shí)，溫度變化率影響因子較??；其中，所述影響溫 度變化的元件包括發(fā)電機(jī)組、加熱器、排風(fēng)扇和入風(fēng)口。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于數(shù)據(jù)的低溫低氣壓環(huán)境發(fā)電機(jī)組運(yùn)行仿真系統(tǒng)，其特征 是：將影響溫度變化的元件集合記為Ui(i= 1，…N)，溫度傳感器編號(hào)為Sj(j= 1，2…8)， 每個(gè)元件Ui在額定功率下工作時(shí)對(duì)于每個(gè)傳感器&處的溫度變化率影響因子為Km入風(fēng) 口對(duì)于溫度傳感器I溫度變化影響因子設(shè)為K/，對(duì)于傳感器SpFi代表當(dāng)前該設(shè)備的工作 狀態(tài)，其中Fi =O表示不工作，F(xiàn)i = 1表示工作，則其測(cè)點(diǎn)溫度變化率為：
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于數(shù)據(jù)的低溫低氣壓環(huán)境發(fā)電機(jī)組運(yùn)行仿真系統(tǒng)，其特 征是：所述溫度傳感器I溫度變化影響因子的確定方法是：給定初始環(huán)境，溫度傳感器因 子Sj處初始溫度為Tj，經(jīng)過時(shí)間t后，環(huán)境溫度達(dá)到穩(wěn)定后溫度為Tj '，則入風(fēng)口對(duì)于測(cè)點(diǎn) Sj處溫度變化率貢獻(xiàn)為：;環(huán)境溫度趨于穩(wěn)定，溫度傳感器I處溫度為T/時(shí)， 分別單獨(dú)啟動(dòng)元件Ui,測(cè)得環(huán)境溫度基本趨于穩(wěn)定時(shí)溫度傳感器Sj處的溫度Tij，所經(jīng)歷時(shí) 間為t'，則元件Ui對(duì)于溫度傳感器&處溫度變化率貢獻(xiàn)為：< =。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于數(shù)據(jù)的低溫低氣壓環(huán)境發(fā)電機(jī)組運(yùn)行仿真系統(tǒng)，其特 征是：為了模擬環(huán)境溫度變化的慣性作用，假設(shè)當(dāng)元件Ui開或關(guān)時(shí)，溫度傳感器I的溫度變 化影響因子Kj需要經(jīng)過一定的遲滯時(shí)間t才能達(dá)到穩(wěn)定；設(shè)當(dāng)前溫度傳感器Sj溫度變化影 響因子Kj，若關(guān)閉元件Ui,則當(dāng)穩(wěn)定時(shí)溫度傳感器Sj溫度變化率為Kj-Kij;在遲滯時(shí)間內(nèi)的 變化過程中；令Λt=t/M，M為一整數(shù)，每隔Λt對(duì)各溫度傳感器Sj處溫度變化影響因子 Kj作出更新，即& =I-KyM;當(dāng)&經(jīng)歷M次更新后，不再變化；當(dāng)確定了各溫度傳感器Sj 處溫度變化影響因子Kj后，溫度傳感器Sj處溫度Tj的值則可以根據(jù)當(dāng)前溫度變化影響因 子Kj每隔一定時(shí)間間隔Λt'進(jìn)行更新，即Tj =I^KjΛt'。
【文檔編號(hào)】G05B17/02GK104238376SQ201410520562
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】方仕雄, 魏海坤, 張侃健, 陳海強(qiáng) 申請(qǐng)人:東南大學(xué)