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1、汽轮机仿真系统的面向对象分析Object-Oriented Analysis of the turbine-simulating System王月宏（中国矿业大学机电工程学院）摘要： 本文主要通过面向对象的方法对汽轮机的仿真系统做了一定的分析。从而得知整个仿真系统的大概情况，对现实系统的研究提供了基础资料。Abstract：In this paper object-oriented approach through the simulation of steam turbine system to do some analysis . So that the general situation
2、 of the simulation system Systematic study of reality provides the basis forinformation.关键词：汽轮机 仿真系统 面向对象Keywords：Steam turbine Emulation Object-Oriented一、引言汽轮机是火力发电机的动力设备，体积庞大，内部结构复杂。为此在设计、维系汽轮机的某些零件或整体结构以及动力设施的时候存在很大的实验、实践困难。所以汽轮机的设计者就在仿真系统中把这一系列的问题都模拟出来，这样就解决了很多的问题。目前，面向对象法对建模仿真有着不可代替的好处。面向对象分析（O
3、bject-Oriented Analysis简称OOA）的目的是对客观世界的系统（汽轮机系统）进行建模。面向对象的特征为：隐蔽性（封装）数据抽象动态链接和继承。这些特征使得面向对象的程序具有模块化、表达广泛概念和代码复用的能力，相对于传统的面向过程的软件开发技术,面向对象技术使得软件产品具有高质量、稳定性好、可重用行好和可维护性好等优点。面向对象分析(OOA)是“把E-R图和语义网络模型,即信息造型中的概念,与面向对象程序设计语言中的重要概念结合在一起而形成的分析方法”,最后通常是得到问题空间的图表的形式描述。二、汽轮机系统仿真模型汽轮机的仿真系统可以抽象为三个过程：控制系统、仿真系统、数据
4、测量以及显示系。如图一所示。数据测量以及显示系统统仿真系统控制系统图表一控制系统根据具体的测试功能和系统运行状况，完成对仿真汽轮机的各种操作。仿真系统用于实现汽轮机的各种功能。数据测量以及显示系它的仪表实时监测不同测量点处的压力、位移、转速及温度等物理量, 并传送至上位机。上位机控制数据采集系统的工作, 并从数据通道中得到各个参数, 进行数据处理, 向下位机发出各种指令,控制仿真系统的各种动作。三、汽轮机仿真系统面向对象分析1.标识对象 面向对象分析的第一大步骤就是标识对象，即选中你所要研究领域内的主要矛盾。图表一就是对汽轮机系统的结构进行了标识。大概可以分为以下构建。汽轮机的系统的结构气缸联
5、轴器静叶片转子动叶片气封轴承图表二如图表二所示那样汽轮机的结构部件有七大部件，也就是七大对象。这样用面向对象的方法就可以建立一个总的大类，然后下面共有继承有七个属类。对于类的建立，我们可以抓住主要的矛盾，放弃次要的矛盾。把机构中的最关键、最重要、必不可少的部分作为类的成员。这样就会有利于类的执行，对面向对象的测试是很方便的，并且条例清楚，对整个仿真系统也是一个很大的贡献。2.标识结构整个结构的框架如图表二所示。这一步就是利用对象数据及其专用处理的抽象结果。即把所有复杂的数据以及图表等信息经过最有效的抽象方法很明确的提炼出来。例如对大的类汽轮机系统，他中有很多的特点。可以对其抽象，抽象出来一个具
6、有把热能转化为机械能的类。这样转化的过程是很复杂的，但我们只要他最核心的部分就行了，下来之后，他可以有很多的下属类。就是气缸、转子等。然后再对这些下属的类进行抽象表达。对各个结构的实质内容进行补充、完善。3.定义主题主题是指事物的总体概貌和总体分析模型。结构表示问题空间的复杂度从结构层来看见图, 这一步有四大步：数据采集器、命令器、控制器和数据库。它们在系统中都是以单一形式存在, 不存在分类结构。数据描述, 按照描述方式的不同产生了一个分类结构, 它反映不同的三种描述仪表即时状态描述, 远程描述,各物理量趋势描述系统流程图和现场操作表盘的模拟对象中使用各测量对象的仪表描述通信中使用远程描述,
7、把经过处理的数据, 按协议转化成各智能仪表可以识别的形式, 经串行口发送出去趋4.定义属性OOA在定义属性的同时，要识别实例连接。实例连接是一个实例与另一个实例的映射关系。定义属性是对于每个对象，都需要找出在目标系统中对象所需要的属性，而后将属性安排到适当的位置，找出实例链接，最后进行检查。数据采集器中必然包括压力、位移、转速及温度等现场采集来的数据。这些数据需要成批存取, 因此以数组形式存放。数据维护中的属性较多, 但可以大体分为测量数据和配置参数。5.定义服务及消息连接OOA在定义服务的同时要识别消息连接。当一个对象需要向另一对象发送消息时，它们之间就存在消息连接。这一步就会把系统中各个对
8、象收到消息后所要完成的处理结果公示，即：由数据测量以及显示系统对汽轮机要实现的功能指标进行公示，这样一来，技术人员就会从指标中发现什么地方还存在问题，有待于改善，把结果在返回给控制部分，让他们作出做合理的调节。这个系统就这样实现了良性的测试过程。四、结束语由面向对象分析的五大步对汽轮机仿真系统的具体描述，使对这个系统有了很全面的认识。也得知面向对象的各个部的详细过程。参考文献1 萧鹭，曾培峰.汽轮机仿真系统的面向对象分析M.上海:中国纺织大学学报,1997.2 黄家伟, 曹谢东.面向对象测试技术研究M.成都:信息技术,2010.3 熊 巍,陈 辉. 某型船蒸汽动力系统的建模及仿真研究M武汉：船舶工程，2008.4张小鹎.面向对象分析方法的综述.兰州:甘肃科技,2010.、
