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Flujos de trabajo de pruebas virtuales basados en la arquitectura del sistema orientada a funciones en SysML: un estudio de caso en sistemas de turbinas eólicas

Autores: Zhang, Yizhe; Roeder, Julian; Jacobs, Georg; Berroth, Joerg; Hoepfner, Gregor

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Flujos de trabajo de pruebas virtuales basados en la arquitectura del sistema orientada a funciones en SysML: un estudio de caso en sistemas de turbinas eólicas


Categoría

Energía

Subcategoría

Energía eólica

Palabras clave

Turbinas eólicas
Flujos de trabajo de pruebas virtuales
Modelos de dominio
Parámetros del sistema
Ingeniería de sistemas basada en modelos
Procesos de validación virtual

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 17

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las turbinas eólicas (TE) son sistemas complejos multidisciplinarios que contienen un gran número de componentes mecánicos, de control y eléctricos. La Ingeniería de Sistemas Basada en Modelos (ISBM) proporciona un enfoque para el desarrollo interdisciplinario que aborda la complejidad del sistema y se centra en crear y utilizar modelos de dominio como el medio principal de intercambio de información. Los modelos de dominio predicen comportamientos del sistema y pueden apoyar la validación del sistema a través de pruebas virtuales en una etapa temprana del desarrollo del sistema. Sin embargo, cuanto más avanza el desarrollo de la TE, más parámetros del sistema se establecen y más modelos de dominio y pruebas virtuales están involucrados. Por lo tanto, es necesario diseñar un marco de flujos de trabajo de pruebas virtuales de las TE para apoyar los procesos de validación virtual, así como para automatizar esos flujos de trabajo. Para lograr este objetivo, esta contribución muestra cómo se pueden diseñar flujos de trabajo de pruebas virtuales estandarizados y vincularlos a arquitecturas de sistema jerárquicas y funcionales modeladas en el Lenguaje de Modelado de Sistemas (SysML). Los flujos de trabajo de pruebas virtuales permiten activar simulaciones de modelos de dominio y manejar parámetros del sistema que participan en las simulaciones, asegurando así la consistencia de los datos. Además, para facilitar la gestión modular y la reutilización de modelos de dominio, los modelos de dominio se clasifican según los propósitos del modelo, las fidelidades del modelo y los alcances del sistema. Los flujos de trabajo de pruebas virtuales están estructurados de acuerdo con la clasificación del modelo de dominio, formando así un marco anidado. Para verificar la viabilidad de los flujos de trabajo propuestos, se demuestra un proceso de pruebas virtuales de componentes de TE (es decir, rodamientos) dentro del contexto del sistema con diferentes propósitos de modelo y diferentes fidelidades de modelo. Se muestra que los flujos de trabajo de pruebas virtuales están organizados sistemáticamente para que los ingenieros puedan (re)validar virtualmente los sistemas con facilidad.

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