基于运行图驱动的列车运行控制半实物仿真系统

由实物模型子系统、控制子系统和智能调度子系统搭建基于运行图驱动的列车运行控制半实物仿真系统。采用实物微缩模型与抽象模型相结合的方法,构建列车运行控制过程的半实物仿真环境及仿真算法;基于DxdcNet/LocoNet通信协议,定义用于各子系统间数据交互的数据格式及通信协议;采用C#编程语言编制相关系统软件。对以京津城际铁路为背景搭建的基于运行图驱动的列车运行控制半实物仿真系统进行测试,结果表明:可以直观地仿真三显示、四显示和准移动闭塞模式下的列车运行全过程,在1h内完成全日运行图的行车组织过程演练并获取相关数据,为列车运行计划的编制和安全实施提供科学依据。该系统已投入实际使用,并在调度指挥教学、运行图动态性能检测等方面均取得了良好效果。     

城轨牵引系统半实物仿真与应用

文章基于dSPACE的实时仿真器构建了一套传动控制单元半实物仿真及测试系统,并在城轨牵引系统半实物仿真中得到了应用。针对各种实际工况,对现场真实牵引控制器进行了实时仿真测试及验证,仿真测试结果证明了仿真系统和模型的有效性,为产品现场验证、故障再现和回归测试提供了完善的软硬件平台,也为产品软件和硬件预研开发提供了便利环境。     

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。     

高速铁路移动通信系统WINNER信道性能分析

在对无线信道模型和铁路电波传播环境研究基础上,提出WINNER D2a信道模型是高速铁路无线信道的合适选择,并建立了高速铁路移动通信系统WINNER D2a信道半实物仿真平台。与传统的计算机仿真相比,半实物仿真平台具有更高的仿真性和实时性,并能在实验室对设备在高速铁路上的性能进行测试。在仿真平台上对不同移动速度、同频干扰、接收电平条件下的高速铁路移动通信系统的性能进行了仿真。分析结果表明:移动速度和同频干扰对系统性能影响非常大,而接收电平则对性能没有明显影响。最后探讨了改善系统性能的技术措施。     

电力机车交流传动系统的半实物实时仿真

以六轴电力机车的电传动系统为例,通过对电网侧变流器、直流环节、逆变器和异步电机的建模,构建电力机车交流传动系统的数学模型。借助于MATLAB/Simulink仿真系统,采用“实际控制器＋虚拟被控对象”的硬件在线半实物仿真HIL形式,实现了电力机车交流传动系统的半实物闭环实时仿真。各种工况下的仿真实验表明,半实物仿真结果与地面实验结果有很好的一致性。通过现有的半实物仿真和快速控制原型仿真的组合,形成标准化的系统设计平台,可以有效预验证系统设计。     

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dSPACE半实物仿真平台的永磁同步电动机数学模型的实现

介绍了永磁同步电机的数学模型以及基于MATLAB/Simulink中的S函数进行的离线仿真和基于dSPACE平台的半实物仿真.离线仿真和半实物仿真结果都表明了模型和S函数的正确性、有效性.通过半实物仿真,突出了ControlDesk在实时仿真中的优越性.     

网侧变流器系统建模及半实物仿真实现

建立网侧单重变流器系统的数学模型。解决了半实物仿真环境下的过电压过电流同题，实现了所建数学模型和实物控制器的闭环仿真。试验结果表明，所建模型基本反映了变流器系统主要电量的运动规律，能够满足系统仿真试验要求。     

高速磁浮交通运行控制系统综合仿真试验平台

针对高速磁浮交通运行控制系统总体协同仿真试验和集成测试的需求，提出了通过数字化仿真和实物接口设备相结合的方式构建综合仿真试验平台的实现方案。按照高速磁浮交通系统特点、构成和基本原理，将磁浮列车动力学和运动学模型通过其目标线路模型所属分区属性与相应分区牵引系统模型进行车-地受力关联建模，以关联计算模型为核心扩展建立了包含车辆系统模型、车载运行控制接口、分区运行控制接口等在内的半实物仿真试验环境，接入被试运行控制系统设备，构成针对运行控制系统的闭环试验系统。同时，采用有线局域网组网形式实现车地无线通信仿真，为磁浮运行控制系统集成仿真试验提供网络互连测试环境。经实际项目的试验应用证明，该试验平台仿真功能完整、合理、有效，能够为高速磁浮运行控制系统提供功能全面、仿真程度高的测试和验证环境。     

车载信号系统软件开发用半实物仿真平台

基于无线通信的列车控制(CBTC)系统与传统的基于轨道电路的信号系统在原理上不相同,其车载计算机的在线动态调试不能仅依赖于地面轨旁设备安装完毕后再在线路上进行硬件调试和软件修改.建立一套可模拟车辆运行条件的半实物仿真平台,在实验室环境下先期对车载计算机进行硬件调试以及软件的设计、验证和测试是非常必要的.介绍了CBTC系...     

一种用于CTCS半实物仿真系统的测试脚本语言

在CTCS半实物仿真系统上,构建一个替代人工的自动测试环境,能够极大地提高测试效率。而测试脚本语言是自动测试环境运行的基础。基于测试过程模型,设计一种适用于CTCS半实物仿真系统的层次化测试脚本语言。应用表明,该脚本语言能够衔接自动测试环境的各个模块,满足CTCS半实物仿真系统的自动测试需求。     

基于模块化设计的动车组整车验证仿真的研究与开发

从研制高速列车网络控制系统半实物仿真平台的必要性和特点出发,介绍了列车网络控制系统半实物仿真平台和仿真模型软件的设计方案,并对该仿真平台的体系结构、主要功能、技术特点、软硬件功能实现等方面进行了阐述.     

铁路行车调度指挥仿真系统

铁路调度指挥仿真系统是一个分布式协同工作的递阶分散自律控制系统,由决策层、管理层、执行层和设备层组成,采用部分实物仿真的方式设计模拟系统的软硬件环境。仿真系统设计的关键技术包括:进路表的自动生成算法、控制命令自动生成算法、列车车次自动追踪运行算法、列车群自动追踪运行算法、计划自动调整算法、干扰源仿真模拟和仿真时空一致性控制等。通过选取铁路实际运营的计算机联锁系统和电气集中联锁系统、车站、自动闭塞区间和计轴半自动闭塞区间线路,构建近1∶1的仿真试验环境。按照铁路行车调度指挥实际需求、相关技术标准以及现场实际投入使用的行车调度指挥系统,对仿真系统进行了功能、性能测试。对实际应用中出现的故障进行了模拟分析。结果表明:仿真系统对于实际应用系统的研发、开通运营、日后的维护和系统升级具有不可替代的作用,它能够极大地缩短开通前的调试时间,方便故障分析和各种条件下调度指挥方式的模拟,特别适合特定条件下应急预案的演练。     

双馈风电变流器半实物仿真平台的开发

文章介绍了双馈风电变流器半实物仿真平台的实现原理、方案,给出了该平台连接实际风电变流控制器运行时的仿真结果,并针对低电压穿越工况与现场试验结果进行了对比。该平台使用灵活方便,能大大缩短控制器产品开发周期,降低试验成本。     

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。     

轨道交通列车制动性能半实物仿真试验方法研究

随着铁路货车制动技术快速发展,新型控制阀不断涌现,列车编组辆数不断增加,传统的列车制动性能试验设备已经不能满足发展需要.引入计算机虚拟仿真技术,探索列车制动性能智能化试验方法及装备,是提升试验研究能力的必由之路.提出了基于虚拟仿真技术与实物试验台相结合的列车制动性能半实物仿真试验新思路.介绍了半实物仿真试验方法及技术方...     

城市轨道交通车辆数据无线下载装置研发

针对城市轨道交通车辆车载数据采集效率低及完整性无法保证的问题,提出并开发了一种应用于城市轨道交通车辆的数据无线下载装置。对该无线下载装置进行了体系结构搭建和网络性能分析,并进行了半实物仿真试验。试验结果表明,该数据无线下载装置具有较高的实用性与可靠性。     

CTCS-3仿真测试系统仿真建模的研究

以构建半实物CTCS-3仿真测试系统为出发点,探讨CTCS-3仿真测试系统仿真建模的相关策略和技术。     

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。     

一种新型三电平主变流器实时仿真建模研究

提出了一种新型的三电平主变流器的建模方法,能够完美实现主变流器各种工作状况的模拟与切换,该方法原理清晰、简单,计算量小,能够满足实时仿真需要。与Matlab/Simulink模型库模型对比及硬件在回路半实物仿真试验,验证了方法的正确性与可靠性。