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결함 허용 연료 시스템의 결함 조합 평가
이 예에서는 결함 허용 제어 시스템에서 결함을 시뮬레이션하여 결함 조합의 영향을 확인하고 고장 모드 및 영향 분석(FMEA)을 검증하는 방법을 보여줍니다. 결함 생성에 대한 자세한 내용은 결함 정의 및 모델링를 참조하십시오. 다중 시뮬레이션 패널을 사용하여 결함 조합을 시뮬레이션하여 모델 동작에 미치는 영향을 확인할 수 있습니다. 결함을 구성한 후에는 결함을 안전성 분석 스프레드시트에 연결하고, 스프레드시트에서 시뮬레이션을 실행하고, 시뮬레이션 결과를 사용하여 스프레드시트를 분석할 수 있습니다.
모델 열기
sldemo_fuelsys_fault_analyzer 모델을 열고 fuelSysFaultSetup 헬퍼 함수를 사용하여 결함, 조건, 링크를 설정합니다. 헬퍼 함수는 기존 Simulink® Fault Analyzer™ 모델 아티팩트를 삭제하고 이를 예제에서 사용된 결함으로 대체합니다.
mdlName = "sldemo_fuelsys_fault_analyzer";
open_system(mdlName)
fuelSysFaultSetup이 모델은 가솔린 엔진의 연료 제어 시스템을 나타내며, Model Fault-Tolerant Fuel Control System의 모델을 수정한 버전입니다. 이 모델은 컨트롤러에서 결함을 검출한 후 연료 모드 신호를 생성합니다. 컨트롤러가 단일 결함을 감지하면 컨트롤러는 연료 모드 신호 fuel_mode를 낮은 배출을 나타내는 LOW로, 그리고 진한 혼합물을 나타내는 RICH로 변경합니다. 컨트롤러가 두 번째 결함을 검출하면 fuel_mode를 DISABLED로 설정합니다.
헬퍼 함수를 실행한 후, 모델에 세 가지 결함이 포함되었습니다. 결함 테이블 창을 열어서 결함을 확인합니다. 앱 탭에서 결함 분석기를 클릭합니다. 그런 다음 결함 분석기 탭의 보기 섹션에서 결함 테이블을 클릭합니다. 각 모델 요소를 확장하여 결함을 확인합니다. ego_fault 및 map_fault_timed 결함은 시간 지정된 트리거를 사용하고, map_fault_conditional은 조건 트리거를 사용합니다. ego_fault는 시뮬레이션 시간이 5일 때 삽입되고, map_fault_timed는 시뮬레이션 시간이 10일 때 삽입됩니다.
조건을 보려면 결함 테이블 창의 조건 탭에서 조건 throttle_HIGH를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 속성을 클릭합니다. 속성은 속성 인스펙터에서 열립니다. map_fault_conditional에 할당된 조건 트리거는 스로틀 신호가 18보다 큰 경우 true입니다. 이 조건이 true이면 결함이 주입됩니다.
조건문을 개발하면서 결함 주입 조건을 더 잘 나타내기 위해 표현식을 업데이트해야 할 수도 있습니다. 조건식을 조정하여 신호 임계값을 조정할 수 있습니다. 자세한 내용은 조건 생성 및 관리 항목을 참조하십시오.
결함 조합을 수동으로 시뮬레이션
주어진 시뮬레이션에서는 결함을 하나, 여러 개, 또는 전혀 시뮬레이션하지 않을 수 있습니다. 예를 들어, map_fault_conditional 결함만 시뮬레이션하려면 To Controller/Inport/4 모델 요소를 활성화하고, To Controller/Inport/3 모델 요소를 비활성화하고, map_fault_conditional을 활성화합니다.
결함 분석기 탭의 상태 섹션에서 결함 시뮬레이션 버튼이 활성화되어 있는지 확인합니다. 모델을 시뮬레이션합니다. 시뮬레이션 데이터 인스펙터에서 시뮬레이션 결과를 볼 수 있습니다. 결함 분석기 탭의 결과 검토 섹션에서 데이터 인스펙터를 클릭합니다. 이 이미지는 결함의 주입 상태와 fuel_mode 신호를 보여줍니다.
다음에는 ego_fault 결함으로 map_fault_timed 결함을 시뮬레이션합니다. 결함 테이블 창에서 이러한 결함을 활성화합니다.
모델을 다시 시뮬레이션합니다. 이 이미지는 ego_fault, map_fault_timed, fuel_mode 신호의 주입 상태를 보여줍니다.
한 번에 하나의 모델 요소에서 하나의 결함만 활성화할 수 있습니다. 따라서 map_fault_timed와 map_fault_conditional을 동시에 시뮬레이션할 수 없습니다.
다중 시뮬레이션 패널을 사용하여 결함 시뮬레이션
결함 테이블 창에서 결함을 수동으로 활성화하여 시뮬레이션하거나 다중 시뮬레이션 패널을 사용하여 결함 조합을 자동화할 수 있습니다. 자세한 내용은 Configure and Run Simulations with Multiple Simulations Panel 항목과 다중 시뮬레이션 패널을 사용하여 결함이 있는 모델 시뮬레이션 항목을 참조하십시오. 설계 연구를 만들려면:
다중 시뮬레이션 패널을 엽니다. 결함 분석기 탭의 시뮬레이션 섹션에서 다중 시뮬레이션을 클릭합니다.
다중 시뮬레이션 패널에서 설계 연구를 만듭니다. 설계 연구 추가 버튼
을 클릭합니다."설계 연구에 결함 세트 추가" 버튼
을 클릭합니다.결함을 선택합니다. 설계 연구는 결함 세트에서 선택된 결함 중 하나를 활성화하는 각각의 시뮬레이션들이 포함된 시뮬레이션 목록을 준비해 줍니다. 이 예제에서 모든 결함을 선택합니다.
설계 연구를 저장합니다. 여러 시뮬레이션을 실행하려면 Simulink® 툴스트립의 결함 분석기 탭에 있는 시뮬레이션 섹션에서 실행 > 모두 실행을 클릭합니다. Parallel Computing Toolbox™가 있으면 설계 연구의 병렬 시뮬레이션을 활성화하여 시뮬레이션 속도를 향상시킬 수도 있습니다. 다중 시뮬레이션 패널의 실행 옵션 탭에서 병렬 사용을 클릭합니다.
시뮬레이션 관리자를 사용하여 연구 결과를 검토할 수 있습니다. Simulink 편집기 하단에서 3개의 시뮬레이션 완료를 클릭합니다.
개별 시뮬레이션을 선택하고 시뮬레이션 데이터 인스펙터에서 해당 데이터를 확인합니다. 시뮬레이션 탭에서 시뮬레이션을 선택합니다. 툴스트립의 검사 섹션에서 결과 표시를 클릭합니다.
FMEA에 대한 링크 결함 및 모델 요소
실행하려는 시뮬레이션을 구성한 후에는 안전성 분석 관리자에서 만든 안전성 분석 스프레드시트의 요소에 Simulink Fault Analyzer™ 아티팩트를 연결할 수 있습니다. 이 예제에서 결함은 FMEA 스프레드시트의 셀 항목과 연결됩니다. FMEA는 일반적인 안전성 분석으로서, 고장 모드라고 하는 의도치 않은 시스템 또는 컴포넌트의 동작을 시스템에 미치는 잠재적 영향을 고려하여 분석합니다. 이러한 분석에는 비정상적인 동작을 검출하는 데 있어 안전 메커니즘과 같은 완화 로직이 얼마나 효과적인지에 대한 정보가 종종 포함됩니다. 안전성 분석 관리자에서 스프레드시트 FuelSysFMEA.mldatx를 엽니다.
fuelSysFMEADoc = safetyAnalysisMgr.openDocument("FuelSysFMEA.mldatx");
clearFlags(fuelSysFMEADoc)
safetyAnalysisMgr.openManager고장 모드 열의 각 항목은 결함에 연결되고, 검출 방법 열의 각 항목은 모델의 관련 검출 로직에 연결됩니다. 링크를 보려면 마우스로 링크 아이콘 
을 가리키십시오. 또한 셀을 선택하고 속성 창에서 링크 섹션을 확장하여 링크를 볼 수도 있습니다.
FMEA 시뮬레이션 및 평가를 위한 콜백 실행
스프레드시트를 분석하기 위해 콜백을 만들고 실행합니다. Write Callbacks to Analyze Safety Analysis Manager Documents 항목을 참조하십시오. 이 예에서 스프레드시트 분석을 클릭하면 스프레드시트가 콜백을 실행합니다. 콜백은 MATLAB® 스크립트인 validateFuelSysFMEAUsingSimulation의 코드를 실행합니다. 고장 모드 열에 하나 이상의 연관된 결함이 있는 스프레드시트의 각 행에 대해 스크립트는 해당 결함을 활성화하고 시뮬레이션합니다. 그런 다음 스크립트는 시뮬레이션 중에 검출 방법 열에 있는 연결된 모델 아티팩트가 활성화되어 있는지 확인합니다. 시뮬레이션이 종료된 후 연료 모드가 LOW가 아니면 스크립트는 검출 방법 열의 셀에 확인 플래그를 추가합니다. 콜백 스크립트를 보고 편집하려면 MATLAB에서 스크립트를 엽니다.
결과를 보려면 스프레드시트 분석을 클릭합니다. 이 예제에서 검출 방법은 각 시뮬레이션에 대해 설계된 대로 실행됩니다.
행을 추가하고 다양한 결함 조합을 연결하여 스프레드시트에 테스트할 다양한 모드를 추가할 수 있습니다.
참고 항목
도움말 항목
- 결함 정의 및 모델링
- 안전성 분석 관리자에서 스프레드시트 만들기
- Simulink Fault Analyzer를 사용한 결함 주입
- Write Callbacks to Analyze Safety Analysis Manager Documents
