磁浮列车运行控制系统仿真研究

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1、摘要高速磁浮交通系统是本世纪最具有竞争力的现代大容量高速客运交通系统。通过磁浮上海示范线建设和运营、以及“十五”863高速磁浮重大专项研究，铺开了我国建设磁浮高速交通系统的良好开端。由于磁浮系统的先进性，特殊性和前瞻性，磁浮列车运行控制模拟仿真技术的研究基本处于起步和摸索阶段，不像大铁路交通和城市轨道交通，已具备完善的模拟和仿真全套技术手段。因此，本课题的研究重点是磁浮列车运行控制系统，研究目的是磁浮运行控制系统仿真。提供一套模拟仿真技术验证平台。为未来的高速磁浮交通系统线路规划以及运营方案的验证提供仿真依据，弥补目前我国

2、在磁浮运行控制系统仿真研究方面存在的空白，为我国磁浮交通的发展做技术积累。具备重要的现实意义和实用价值。本文首先对磁浮列车运行控制系统进行全面而细致的分析，详细阐述了运行控制系统的组成结构及功能模块，重点论述了以面向对象为基础的控制系统仿真建模理论，并应用面向对象的软件技术、细化设计三大类包及七大功能模块，以此实现磁浮列车运行控制系统仿真通用平台。其表现与交互形式包含最终仿真结果图层，仿真数据报表以及运行总体站场图输出等功能，作为运行控制建模，速度曲线监控以及安全速度防护的仿真基础。其二，磁浮列车运行控制及安全速度防护系统

3、是运行控制系统的核心，针对运行仿真，详细分析列车动力学和运动学模型，建立了速度，加速度，里程与运行时间的关系表达式，分析了其数学表达式以及在各种工况下的表现形式，并在仿真平台下实现速度罩程与加速度分析曲线的绘制。其三，针对磁浮列车的“故障一安全”防护问题，分析并给出了上限和下限速度防护曲线的求解方法。以列车动力学模型为基础，具体讨论了安全制动曲线、最大速度曲线、安全悬浮曲线以及最小速度曲线的实现，并考虑了各种不利条件对系统动力学模型的影响。以安全速度防护求解算法为基础在仿真平台内对其进行仿真。最后，对全文及阶段性成果进行了

4、工作总结并针对进一步的工作方向进行了必要的讨论。摘要关键词：磁浮交通，运行控制系统，面向对象，系统仿真软件，速度曲线，安全速度防护AbstractABSTRACTThemaglevtransportationsystemhasthereputationofhighspeed，mostcomfortableandhugevolumeofcarriagecapability．Thecountryhasalreadystarttheconstructionofthemaglevsystemasshanghaibuildthefi

5、rstcommercialdemonstrationlineofmaglevandthegovemmentmarkeditasthemostsignificantspecialproject．However,becauseofwhichownthefeaturessuchassophistication、uniqueandmodernization,stillthesimulationofoperationcontrolsystem，briefinOCS，ofmaglevisonthewayofbeginningandex

6、ploring,disliketheurbantracktransportationorthetraditionalrailwaysystem，whichthecontrolsimulationsystemhasbeendevelopedfordecadesandreleasedproductsinseries．Therefore，thepaperisallabouttheanalysisandsimulationoftheOCSofmaglev,buildthesimulationsoftwareofOCS，whichc

7、ouldusedasatoolofemulationanddesignofthemaglev,providingthefoundationoflineplanningandbusiness．TheworkdesignandimplementtheOCSsimulationsystemhasitsownmeaningofactualityandpracticability．ThispapermakesanalysisofthecompositionandstructureofOCSsystematfirst,describe

8、stheObject—orientedsystemsimulationmodelingtechnology,designsandimplementsthegeneralmodelofOCSsimulationsystembasedontheapplicationofObject—orient，reuse