列车模拟运行控制系统的开发.pdf

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1、第23卷第6期仪器仪表用户EICVo1．232016年6月NSTRUMEN10N20l6No．6列车模拟运行控制系统的开发朱丹，胡继胜(大连交通大学交通运输工程学院，辽宁大连116028)摘要：本文在现有牵引制动能量互馈式试验台的基础上，提出一种基于列车模型的实时控制算法。通过模拟列车在预定线路、预定载荷下的运行工况，实现了对列车运动过程动态特性的模拟，为电力牵引及电气制动系统的开发提供了～个动态模拟环境。关键词：列车；实时控制；模拟运行系统；动态特性中图分类号：TJ811文献标识码：BDOI：10．3969／j．issn．1671—1041．2016．06．007文章编号：1

2、671-1041(2016)06-0024-03TheDevelopmentofTrainRunningSimulationSystemZhuDan，HuJisheng(SchoolofTraficEngineeringDalianJiaoTongUniversity，Liaoning，Dalian，116028，China)Abstract：Thispaperpresentsareal-timecontrolmethodoftrainrunningsimulationsystem，byusingacontrolalgorithmoftrainmodel，onthebasiso

3、ftheexistingreciprocalpower-fedtestrig．Thepapersimulatestheoperationconditionsofatrainatapredeterminedlineandunderapredeterminedload，realizedthedynamiccharacteristicsofthetrainsimulation，andprovidesadynamicsimulationenvironmentdevelopmentforelectrictractionandelectricbrakingsystem．Keywords：t

4、rain；real-timecontrol；runningsimulationsystem；dynamiccharacteristics器、牵引变流器、牵引电机组成；陪试系统由变压器、变流系统(含逆变器、四象限脉冲整流器)、异步电机组成『1】。列车的电力牵引及电气制动控制系统(以下简称在牵引工况时，被试电机处于电动机状态，拖动陪试电机TCU)的开发，需要一套能够模拟列车实际运行工况的开转动，陪试电机处于发电机状态，通过变流系统实现能量发平台，该平台应该能够模拟列车运行时的静态特性和动回馈，制动工况时原理相同。再将被试系统与陪式系统利态特性，为TCU的开发提供一个静态和动态的模拟

5、运行环用同步齿轮箱、联轴器等联接在一起】，其结构如图1所示。境。目前试验系统多数采用能量回馈系统，而且大多数只该试验系统被试机按转矩控制，陪试机按转速控制。能完成对列车静态特性的模拟和考核，尚不能在试验系统中实现对列车动态特性的开发。电力牵引及电气制动试验系统分为被试系统与陪式系统，如果该试验系统中陪式系统转速的变化过程与列车在线上的变化速度基本吻合，那么该系统就能实现对列车动态特性的考核。因此，列车模拟运行系统应该包含动力试验平台和列车模拟运行控制系统。1列车模拟运行控制系统动力试验平台1．1动力试验平台的建立交直交电力牵引及电气制动试验系统含被试系统和陪图1电力牵引及电气制

6、动试验系统结构图试系统两部分。被试系统为交直交牵引系统，由牵引变压Fig．1Thestmcnlf_echartofelectrictractionandelectricbrakingsystem收稿日期：2016—03—20作者简介：朱丹(1988一)，女，辽宁本溪人，硕士研究生，研究方向：轨道车辆运行控制及自动化。第6期朱丹·列车模拟运行控制系统的开发25其中，陪试系统为列车模拟运行系统的动力试验平台，3列车运行速度变化过程实时控制的实现通过控制陪式系统模拟列车负载，保证动力试验平台的转实时控制是依据列车模型，利用实时仿真结果对列车速变化规律与现行列车运行状态基本相同，实现在

7、被试系模拟运行系统的速度进行实时控制。统驱动下，模拟列车动态运行过程。3．1采样周期的选取1．2列车模拟运行系统控制方式采样周期Tn是数字控制系统设计的一个关键因素，采目前试验平台模拟牵引／制动特性的控制方式是使陪样周期Tn与系统带宽有关，对于非线性系统，用描述函数试机在设定转速下运行，再控制被试机加载到预定工况。表示其特性，得到位置系统开环等效带宽并分析其稳定性，因此，基于该种控制方式的试验台只能进行设定工况点的进而经反复仿真等手段，确定采样周期嘲。静态试验。以CRH：列车模型为例，CRH