基于替代模型的单粒子瞬态效应注入-论文.pdf

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1、第15卷第3期上海应用技术学院学报(自然科学版)VO1．15NO．3ZO15年9月JOURNAlOFSHANGHAIINSTITUTEOFTECHNOLOGY(NATURALSCIENCE)Sep．2015文章编号：1671—7333(2015)03—0299—06DOI：10．3969／j．issn．1671—7333．2015．03．017基于替代模型的单粒子瞬态效应注入杨笑悦，阳春华，彭涛’史露，杨超(中南大学信息科学与工程学院，长沙410083)摘要：牵引传动控制系统是高速列车的动力关键系统，牵引传动控制单元(TCU)的故障会引发高速列车的动力丧失．电磁辐射环境下的单粒子

2、瞬态效应(SET)是引发TCU故障的主要原因．采用传统物理方法进行的SET测试具有一定的风险和成本，提出一种基于替代模型的SET注入方法．根据双指数模型建立SET注入替代模型，对TCU输出的信号进行SET的注入，解决在系统级虚拟仿真平台上无法对SET进行有效注入的问题，通过试验仿真验证该方法的可行性．为实时故障诊断、隔离和容错技术的研究提供较为真实可靠的故障模拟环境．关键词：故障注入；替代模型；单粒子瞬态效应；虚拟仿真；牵引控制单元中图分类号：V448．15文献标志码：ASingleEventTransientInjectionMethodBasedonSubstitutionM

3、odelYANGXiaoyue，YANGChunhua，PENGTao，SHILu，YANGChao(SchoolofInformationScienceandEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410083，China)Abstract：Tractiondrivecontrolsystemisthepowersourceofhighspeedtrain，thefaultsoftractioncontrolunitcausethe1OSSofpower．SingleeventtransientiSthemainsourcewhic

4、hcausesfaultsintractioncontrolunit(TCU)．Duetotheriskandcostoftraditionalphysicaltestingmethods．substitutionmodelbasedsingleeventtransient(SET)methodwasproposedinthispaper．Inthismethod．theSETinjectionsubstitutionmodelwasbuiltbyapplyingdoubleexponentmodeltoinjectthesingleeventtransientintotheou

5、tputofTCU．TheproposedmethodcouldsolvetheproblemsthattheSETwasunavailabletobeinjectedinthevirtualsimulationplatform，andthesimulationsverifieditsfeasibility．Thismethodcouldaffordareliablesimulationenvironmentfortheresearchontherealtimefaultsdiagnosis，faultsisolationandtoleranttechnique．Keywords

6、：faultinjection；substitutionmodel；singleeventtransient(SET)；virtualsimulation；tractioncontrolunit(TCU)我国高速铁路发展迅速，形成具有中国特色的系统，关系到高速列车的运行可靠性，其核心控制模高铁技术体系，总体技术水平和应用水平居世界领块——牵引控制单元(TractionControlUnit，先．牵引传动控制系统作为高速列车动力的关键TCU)通过牵引变流器经过交流一直流一交流变收稿日期：2015-01—16基金项目：国家自然科学基金重大项目(61490702)第一作者：杨笑悦(19

7、87一)，女，博士生，主要研究方向为系统仿真与故障测试．E—mail：xyyeoh@qq．corn通信作者：彭~$(1965一)，女，教授，博士生导师，主要研究方向为流程设备、复杂工业过程和复杂动态系统的故障诊断研究E—mail：pandtao@CSU．edu．cn3OO上海应用技术学院学报(自然科学版)第15卷换，实现对三相交流牵引电机的控制，对牵引传动控平发生变化(见图2)，产生SET[．制系统的安全工作有至关重要的作用]．在高速列车运行过程中，电磁辐射干扰与外部环境的工频干