基于模型的火电站协调控制系统开发及工程应用

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1、ADissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityforMasterDegreeofEngineeringModel-BasedDevelopmentofCoordinatedControlSystemforThermalPowerPlantAuthor：ChenHanSpecialty:ControlEngineeringAdvisorⅠ:Prof.YuanJingqiAdvisorⅡ:SeniorEngineer.YuXiaodongShanghaiJiaoTongUniversityShanghai,P.R.ChinaOctober10

2、,2013上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以

3、采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日上海交通大学工程硕士学位论文摘要基于模型的火电站协调控制系统开发及工程应用摘要随着工程系统复杂性的日益增加，传统的以文件为核心的系统工程方法（TSE）已逐步被以模型为核心的基于模型的系统工程方法（MBSE）所取代。MBSE是一种标准化的应用模型以支持系统需求、设计、验证和确认。系统工程中应用基于模型的方法，硬件和软件追溯需求将清晰明了。模型定义系统功能表现、物理结构和性能需求。这种方法提供了统一的、一致的

4、、可追踪的设计。因此，MBSE成为一种先进的方法，未来十年有望在过程系统工程领域形成标准化。为了系统工程领域提供一种标准的建模语言以促进沟通，国际系统工程学会INCOSE(InternationalCouncilonSystemEngineering)和对象管理组织OMG(ObjectManagementGroup)合作决定对UML2.0复用和扩展的基础上，开发了一种新的建模语言-SysML(SystemModelingLanguage)，把它作为系统工程的标准语言。SysML是一种通用的语言，用于由软件、硬件、数据和其他系统部件组成的复杂系统的设计、分析、验证和确认。本文首先对基于模型的系

5、统工程和协调控制系统概念进行了阐述。接着，介绍了SysML基本模型的9种视图，包括：块定义图、块内部图、参数图、需求图、包图、活动图、顺序图、状态图、用例图。应用这种方法建立了超临界机组三输入三输出的火电站模型以及设计了协调控制系统。以国电北仑电厂1000MW超（超）临界机组工程项目为例，介绍了在设计中基于模型的系统工程方法的应用。过程包括需求分析、功能设计、系统设计。系统设计时运用块定义图、块内部图定义系统物理实体以及之间接口、系统架构。通过应用证明基于模型能保证系统可追溯性和功能的完第I页上海交通大学工程硕士学位论文摘要整性。关键词：基于模型的系统工程（MBSE），SysML，SysML

6、语义，SysML表示法，协调控制系统，第II页上海交通大学工程硕士学位论文ABSTRACTModel-BasedDevelopmentofCoordinatedControlSystemforThermalPowerPlantABSTRACTAsthecomplexityofengineeringsystemsincreasing,thedocument-centrictraditionalsystemengineering(TSE)isgraduallyreplacedbythemodel-basedsystemengineering(MBSE).MBSEisaformalizedappl

7、icationofmodelingtosupportsystemrequirements,design,verificationandvalidation.Byusingamodel-basedapproachtosystemengineering,thereisnoambiguityfortracingtherequirementstohardwareandsoftware.Themodeldefinest