CRH3型动车组辅助变流器半实物仿真系统

基于对CRH3型动车组辅助变流器电路结构、控制器K1及其接口的分析,采用的模拟方案有:使用电磁继电器模拟接触器的闭合和关断;使用常闭按钮开关模拟熔断器、主风扇M30和变压器超温保护的反馈触点;采用反相器将IGBT的控制信号取反,以模拟IGBT的反馈信号;设置2个可调电阻用以模拟功率模块进风口和出风口的PT100温度传感器,并通过调节电流实现对主风扇M30的控制。采用Matlab软件的Simulink工具箱建立辅助变流器半实物仿真系统主电路的仿真模型,在Matlab软件的实时开发环境(Real-Time Win-dows Target,RTW)模块中经过模型分析、代码转换、程序生成并运行联编文件等步骤,获取该模型的可执行文件。运行该可执行文件,通过选择外部模式、构造、连接目标机、运行等步骤,再打开控制器K1,实现半实物仿真系统和控制器的协同工作。使用Visual Basic软件开发该仿真模型的人机界面。实践证明,这一方式完全能满足设计需求,同时又具有较高的性价比。该辅助变流器半实物仿真系统已经成为辅助变流器国产化设计的重要工具。     

双重四象限变流器系统的半实物仿真研究

建立了双重四象限变流器系统的数学模型,通过分析不同PWM控制模式和变流器模型的对应关系实现了数学模型和实物控制装置的闭环仿真。对所实现的闭环仿真系统进行了各种试验研究。结果表明所建模型基本上反映了变流器系统主要电量的运动规律,能够满足开发变流控制装置的测试要求。     

CRH3动车组辅助变流器半实物仿真数据监测台

结合辅助变流器半实物仿真的需求,搭建数据监测平台,实现对高速动车组辅助变流器控制器的分析研究。首先,提出了基于工控机与数据采集卡的采集架构,搭建监测台的硬件平台。根据不同开发环境的比较,确立基于VB语言的Visual Basic软件作为开发环境。其次,针对采集卡数据读取瓶颈的关键问题,给出了DMA读取的解决方案。并且通过VB调用Windows API函数,提出了双缓存显示方案,解决了显示过程中存在的问题。最后介绍了半实物仿真数据监测界面的结构和功能。     

大功率永磁牵引变流器半实物仿真研究

对大功率牵引永磁同步电机控制技术进行研究,提出了永磁电机在基于异步调制模式、SHEPWM调制模式和方波模式时的系统控制策略。研究了SHEPWM调制模式的工程实现方法和不同PWM模式下的动态切换方法等关键技术。经过半实物仿真验证,该控制策略在全速度范围内控制性能良好,动态切换过程中电流平滑稳定。     

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。     

一种无互联线并联的辅助变流器新启机方法

在高速动车组和城市轨道车辆实际运用中,多台辅助变流器的启机并网是一个关键技术问题,主要涉及到列控系统启机逻辑、启机时序和辅助变流器启机方法。为解决当前工程应用中多台辅助变流器的启机冲突问题,缩短辅助系统启机时间,降低列控系统对辅助变流器启机控制的难度,提出一种辅助变流器新启机方法。通过合理设计启机逻辑和优化控制策略,可以改进传统辅助变流器启机控制方法的不足,最后进行了试验验证,证明该启机方法可行有效。     

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...     

城轨高频辅助变流器LLC谐振变换器优化设计研究

研究了DC 750 V供电系统的高频辅助变流器LLC谐振变换器的工作情况,找出了该功率等级下LLC难以实现软开关的关键问题,并提出了如何优化该系统参数的建议。最后,通过仿真和试验结果验证了结论的准确性。     

高速动车组辅助变流器箱体的热仿真设计方法

基于热传递基本原理的高速动车组辅助变流器箱体热仿真设计流程主要包括建立几何模型、设置仿真初始条件、网格划分及稳态求解计算3个环节.根据辅助变流器的基本技术参数,并结合模拟及混合信号仿真软件Saber对辅助变流器主电路的仿真结果,给出辅助变流器中变压器、电抗器和绝缘栅双极型晶体管等主要发热器件功率损耗的计算公式.以某高速动车组辅助变流器为例,采用计算流体力学软件Flotherm,按照辅助变流器箱体热仿真设计流程,得到额定工况下辅助变流器箱体的温度场和流场分布结果,并制成辅助变流器样机.对比变压器线包和铁芯及功率模块散热片样机实测结果与仿真结果,验证了辅助变流器箱体热仿真设计方法的可行性.     

高速动车组辅助变流器研制

辅助变流器是高速动车组的重要组成部分之一。北京纵横机电技术开发公司开展了对辅助变流器及关键部件的自主研制。首先介绍自主化辅助变流器技术方案,在搭建设计和实验平台基础上进行箱体设计与强度计算、热设计、控制器和功率模块等关键部件的自主研发、控制算法研究。针对动车组辅助供电系统,自主化的辅助变流器及关键部件通过了型式试验,完成了装车运用考核及中国铁路总公司组织的技术评审。     

中国标准动车组网络系统半实物仿真试验平台

介绍了中国标准动车组(长客)网络系统,阐述了半实物仿真试验平台的应用特点以及利用平台虚拟仿真实现列车级功能测试的过程。平台的研制为列车网络系统应用软件在中国标准动车组上安全可靠的应用提供了技术保障。     

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。     

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。     

某型高速动车组牵引变流器噪声控制及仿真优化研究

某型高速动车组现场运行时牵引变流器噪声突显,产生刺耳的啸叫声,严重影响乘车人员舒适性。针对这一现象,开展了变流器现场和车间噪声声学测试,了解其声学特性,确定啸叫声来源;在此基础上结合变流器结构及声传播特性,提出了声学控制优化方案,并对优化方案进行了声学仿真计算和试验验证。结果表明,优化方案能明显改善现场变流器噪声水平,提高乘坐舒适性。     

CBTC半实物仿真平台接口互联互通方案的研究

本文提出一种基于分布式的接口互联互通解决方案,在实验室环境下成功搭建了一套融合不同供应商设备的CBTC最小系统,实现半实物仿真平台的搭建,满足各项性能指标要求。     

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。     

地铁车辆辅助变流器平台设计

介绍了地铁车辆辅助变流器平台化产品的技术参数、主电路、总体结构及特点,并阐述了提升辅助变流器性能的设计方法。     

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。     

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。