电动车组交流传动系统的硬件在回路实时仿真研究

以某型电动车组交流传动系统为例,建立了基于MATLAB/SIMULINK的牵引主回路仿真模型,引入半实物实时仿真技术,建立了基于"实际牵引控制装置+dSPACE仿真器"模式的硬件在回路实时仿真测试系统,可为我国高速动车组交流传动系统的设计及验证提供良好的技术支撑。     

铁路车辆牵引主回路接地故障诊断与处理半实物仿真系统设计

针对铁路车辆牵引主回路接地故障诊断与处理功能测试需求，设计了一套半实物仿真系统。通过分析动力集中动车组牵引主回路正常情况及发生接地故障时的电压电流关系，建立牵引主回路模型和故障注入模型，并利用该动车组牵引控制单元对设计的仿真系统进行了实时测试与验证。测试结果证明了该半实物仿真系统及模型的有效性，既可以用于正常工况下牵引回路控制性能仿真，也可以用作故障诊断与处理功能的仿真测试，具有较高的应用价值。     

车轮防滑系统硬件在环仿真平台设计

针对车轮防滑系统设计了一种基于NI实时测试环境的半实物仿真平台,实现了车轮防滑系统硬件在环仿真测试,并通过仿真实例验证了所建平台的有效性。     

中频辅助变流器半实物仿真研究

轨道交通车辆使用的中频辅助变流器采用LLC谐振变换器和中频变压器替代传统工频变压器,可提高变流器的开关频率和减小磁性元件的体积与重量。为提高辅助控制单元(ACU)的设计和验证手段,对中频辅助变流器半实物仿真进行研究,建立了中频辅助变流器的电路模型;通过实时仿真系统、信号处理系统、数据采集系统、ACU和上位机搭建了半实物仿真系统;通过半实物仿真结果与实际试验结果的对比验证了该仿真系统的正确性和有效性。     

基于北斗的重载铁路列控系统仿真测试系统研究

针对基于北斗的重载铁路列控系统的系统构成,将系统关键设备作为被测设备,设计半实物仿真测试系统架构,并分析北斗卫星导航系统仿真、闭塞系统仿真模拟以及重载列车仿真模拟等关键技术及方案。通过系统实现,验证本仿真测试系统设计方案可行,能够执行基于北斗的重载铁路列控系统的典型运行场景,支撑系统技术方案可行性验证,支撑装备调试及测试,为装备研发及工程实施提供环境保障,并为实验室系统集成测试提供有力的技术保障。     

基于多仿真器的牵引传动系统实时仿真研究

硬件在回路实时仿真可以有效地对高速列车牵引传动系统控制器进行测试,特别是在极限、故障条件下各种工况的测试,以提高控制算法验证效率。以高速列车牵引传动系统为研究对象,建立基于dSPACE的多仿真器硬件在回路仿真实验系统。首先,介绍高速列车牵引传动系统的主要构成,研究系统模型划分方法;其次,建立基于ADC方法的电力电子变流器数学模型,通过离线仿真验证模型的有效性;牵引传动系统小步长部分的数学模型通过FPGA实现,使该部分的仿真步长达到纳秒级,提高实时仿真的准确性。实验结果表明:实时仿真系统的有效性和可信度较高,可以有效测试高速列车牵引传统系统控制器的性能,加快控制算法的验证。     

光伏逆变器半实物仿真平台实现

选择了dSPACE实时仿真器作为光伏逆变器半实物仿真系统的实现平台,采用CPU＋FPGA的硬件结构分别建立CPU和FPGA仿真模型,并通过光伏逆变器低电压穿越的半实物仿真波形与实际波形的对比,验证了所建半实物仿真平台的正确性和合理性。     

地铁永磁直驱牵引传动与动力学机电耦合半实物仿真研究

文章以地铁永磁直驱系统为对象,具体阐述了牵引传动与动力学机电耦合半实物仿真系统的设计与实现过程,首先建立地铁永磁直驱牵引传动系统主电路的“CPU+现场可编程门阵列(FPGA)”模型,将其与车载牵引控制器(TCU)实物进行联合调试仿真,并通过对比仿真结果与地面联调试验数据进行验模,仿真结果与设计目标转矩的相对误差满足±5%的要求;然后联合车辆动力学模型,搭建牵引传动与动力学机电耦合半实物仿真平台,通过牵引传动模型对车辆动力学模型施加电机转矩,并将车辆运行速度反馈给牵引传动模型,实现牵引传动和动力学的动态协同仿真。结果表明,车辆动力学响应可反映电机转矩脉动的影响,计算结果的频率成分更加丰富,更加符合真实情况,与单学科仿真相比更加具有优势。     

大功率交直交冶金轧机主传动系统半实物仿真研究

文章介绍了一种基于dSPACE实时仿真器开发的大功率交直交冶金轧机主传动系统半实物仿真系统,其中仿真系统构建了虚拟现场的运行环境,实时仿真器模拟完成变流控制器的调试与测试,完全能满足大功率交直交冶金轧机主传动系统产品调试、测试中各项功能与性能的要求,大大降低了中压传动变流控制器产品开发对试验资源的依赖程度。     

前言

计算机仿真是现代人类进行科学研究和工程实践的重要工具。激烈的市场竞争对产品提出了更快开发速度、更高可靠性的要求，催生了半实物计算机仿真。与传统的纯数字仿真相比，半实物仿真将部分实物接入到仿真回路并为其创造一个模拟实际环境的仿真环境，从而不仅能对实物部件的可靠性和稳定性进行测试、分析和验证，而且能够获得更接近客观实际的实时仿真结果.     

地铁列车旅客信息系统中司机控制单元的设计及实现

根据地铁列车旅客信息系统的控制要求,利用C8051F系列单片机及图形点阵液晶模块和智能键盘控制器,构建了稳定的司机控制单元硬件结构,开发了基于Modbus协议并利用RS 485总线实现的司机控制单元功能.应用表明,该部件的软硬件设计及通信完全满足地铁列车旅客信息系统对终端设备的要求.     

基于LabVIEW的深圳地铁5号线列车仿真系统研究

基于LabVIEW的地铁车辆仿真系统由工业计算机、测试机箱、输入输出模块和测试对象组成,整个仿真系统包括司机台仿真模块和控制系统仿真模块.司机台仿真模块提供仿真信号输入,控制系统仿真模块对输入信号进行逻辑处理,输出控制指令,从而验证列车控制系统的功能.     

列车司机驾驶仿真子系统的设计与实现

列车司机驾驶仿真子系统是构建完备的列控仿真系统与功能测试环境的基础部分,该子系统有助于提高整个仿真与测试系统的真实性和可操作性.本文针对司机驾驶仿真子系统,从功能需求、列车速度模型建立、软件仿真等方面对该子系统进行分析,引入AV8R-01型摇杆及SST辅助编程技术,利用Visual Studi0 2010编程环境实现了该子系统.本文利用较低成本的硬件平台辅以软件界面代替传统的驾驶实物平台,在CTCS仿真测试与司机培训等仿真平台搭建过程中既节省了成本,又能够起到驾驶仿真的作用.     

地铁列车广播控制盒的仿真研究

针对北京地铁S1号线列车驾驶员培训系统,从人机界面和功能出发,提出一个低成本、高可靠性的地铁列车广播控制盒仿真方案。以STC15单片机为核心,通过电路设计和制作,以及软件设计和调试,实现了广播控制盒的仿真。仿真广播控制盒具有自动或手动对乘客报站、紧急信息广播,以及紧急对讲等功能。目前,该仿真广播控制盒已经应用到地铁列车驾驶模拟器中。     

动车组制动控制系统半实物仿真平台的设计与实现

为了给实际动车组制动控制系统的研发和技术改进提供测试和验证平台,在对制动控制系统原理及制动功能分析的基础上,以CRH2动车组中一动一拖基本制动单元为对象,通过分析制动控制装置的输入输出信号,完成了制动控制系统半实物仿真平台硬件系统的设计和构建,以及制动控制相关的所有功能软件的设计;并经过软硬件系统的联合调试,有效实现了列车制动过程的半实物仿真运行。试验结果表明,所设计平台能够模拟实际运行环境,能够准确而较为真实地反映动车组的制动控制性能,达到了预期目标。     

机车车载实时故障诊断系统

介绍了机车车载实时故障诊断系统的组成及其软硬件的设计,描述了其实现的功能,现场实际应用结果表明,该系统故障诊断准确可靠,不仅有助于司机进行故障处理,同时也给地面检修提供了有效的参考依据.     

地铁车站监控系统中乘客动作的三维仿真研究

地铁车站监控系统中乘客动作的三维仿真研究是地铁列车模拟驾驶系统的重要组成部分,通过对乘客及其动作进行三维仿真,给模拟驾驶系统提供必要的场景支持。仿真利用计算机软件3Dmax建立乘客的三维模型以及基本动作模型,在此基础上,利用Openscenegraph（OSG）编写适当的场景驱动程序,从而实现了乘客动作的三维仿真。     

LKJ-15型列控系统基础数据智能仿真检验关键技术研究

为解决LKJ-15型列控系统基础数据正确性判定的难题,对LKJ-15基础数据比对、仿真、检验相关的功能、架构和部分关键技术进行分析,研发软硬件系统,并在LKJ数据管理工作中进行应用。应用证明,相应的软硬件系统满足初步的LKJ数据仿真检验需求。其中线路相似性分析方法能够快速鉴别不同的线路,提高系统效率;线路贯通检验方法可以应用到相关场景。