為了評(píng)價(jià)核電站DCS響應(yīng)時(shí)間的測試方法中,重啟MPU這個(gè)步驟是否必需,本文將響應(yīng)通道涉及的物理部件進(jìn)行耗時(shí)分析,并在此基礎(chǔ)上建立對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,通過大量的仿真,獲得響應(yīng)時(shí)間的統(tǒng)計(jì)概率分布,為測試中的試驗(yàn)步驟取舍提供了一定的理論支撐。 

【文章來源】：自動(dòng)化博覽. 2020,37(02)

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【部分圖文】：

跳堆響應(yīng)時(shí)間信號(hào)流程圖

2020.2AUTOMATIONPANORAMA87記錄儀從收到模擬量跳變開始記錄，并在接收到RPC 四個(gè)通道傳來的跳堆信號(hào)后停止記錄，計(jì)算出四通道中的最大值，即為一次響應(yīng)時(shí)間測試的結(jié)果。同一個(gè)工況同一個(gè)觸發(fā)條件，需要多次測量，以避免出現(xiàn)偶然誤差，并得到更多的數(shù)據(jù)樣本。 3數(shù)學(xué)模型為了分析重啟操作是否必須，我們先來研究信號(hào)流上的各部分耗時(shí)，查詢相關(guān)的技術(shù)文件，以跳堆為例，其信號(hào)流程如圖2[2]所示： 圖2跳堆響應(yīng)時(shí)間信號(hào)流程圖展開成實(shí)際的物理器件，可以得到如圖3所示的流程圖[2、3]，圖中涉及到的運(yùn)算時(shí)間，除了MPU相關(guān)的時(shí)間為隨機(jī)波動(dòng)外，其他的都可認(rèn)為定值（因涉及商密，各參數(shù)此處不做羅列，仿真過程中也做了相應(yīng)處理）。 圖3物理器件的響應(yīng)時(shí)間說明由此，單次測量的響應(yīng)時(shí)間可以用如式（1）表征： （1）其中 、分別表示MPU1及MPU2的響應(yīng)時(shí)間，C表示其他固定時(shí)間的總和。FIRMSYS系統(tǒng)的MPU采用的是定周期處理，因此，當(dāng)信號(hào)到達(dá)MPU后，分為等待掃描時(shí)間和處理時(shí)間。本文分別用TW以及TP表示，TW為[0%,100%]×CPU運(yùn)行周期，TP可以根據(jù)CPU的負(fù)荷大致計(jì)算，此處，取實(shí)際運(yùn)行中的大致范圍為[45%,55%]。由此可得MPU的響應(yīng)時(shí)間數(shù)學(xué)表達(dá)式： （2）因?yàn)镸PU為固定周期，本文以25ms為例，模型中的T^W可以表達(dá)為：TW=random(1,25) （3）TP=random(25×45%,25×55%)=random(15,18) （4）由此，可得單次響應(yīng)時(shí)間的表達(dá)式如下： （5） （6）式（5）中，是一個(gè)完全隨機(jī)數(shù)，與MPU1、MPU2的時(shí)序無關(guān)聯(lián)。因此等式可以用來表達(dá)每次測試后進(jìn)行MPU重啟的操作方法。

技術(shù)縱橫88Technology 圖4TW為隨機(jī)的概率分布多次仿真下，TMPU均在圖形中軸出現(xiàn)最大值，兩側(cè)呈均勻減少趨勢。以同樣的方式對(duì)式（7）進(jìn)行仿真，得到如圖5~圖7所示概率分布圖形： 圖5TW固定為5ms的概率分布圖6TW固定為12ms的概率分布圖7TW固定為25ms的概率分布統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，在為定值的情況下，數(shù)理統(tǒng)計(jì)將較為集中在一定的矩形區(qū)域，除去矩形的左右兩側(cè)，可以視作較為均勻分布。同時(shí)仿真式（5）及式（7），可以直觀看到兩個(gè)統(tǒng)計(jì)的重疊度： 圖8TW完全隨機(jī)與固定為5ms的概率分布圖9TW完全隨機(jī)與固定為12ms的概率分布由此可知，針對(duì)單通道，數(shù)據(jù)的概率分布與有較強(qiáng)關(guān)聯(lián)，當(dāng)時(shí)，兩種圖形都集中分布在中軸，在或者時(shí)，兩圖形重疊度最低。對(duì)于式（8），因?yàn)槿〉氖撬耐ǖ雷畲笾�，而各自的相�?duì)其他通道也可理解為存在一定的隨機(jī)性。因此推測，統(tǒng)計(jì)概率可能會(huì)向完全隨機(jī)的圖形偏移。讓式（8）中各通道的隨機(jī)取一個(gè)值進(jìn)行10000次仿真，并與完全隨機(jī)進(jìn)行比較，得到概率分布圖形如圖10所示： 圖10四通道的TW分別為21、4、12、4ms2222222

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3515096