[發明專利]列車牽引控制系統

有效

• 申請號: 201110362356.6
• 申請日: 2011-11-15
• 公開（公告）號: CN102419559A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 刁利軍;劉志剛;王磊;林文立;張鋼;牟富強;孫大南;徐春梅;邱瑞昌;陳杰;董侃
• 申請（專利權）人: 北京千駟馭電氣有限公司
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 劉芳

技術領域

本發明涉及控制系統技術，尤其涉及一種列車牽引控制系統。

背景技術

軌道交通包括大鐵路、城際列車、地鐵、輕軌、有軌電車和中低速磁浮等，是解決公共出行的主要模式。牽引及輔助變流系統是列車的關鍵核心設備，負責列車的動力驅動和供電。牽引及輔助變流系統最核心部分是牽引控制系統，現有的牽引控制系統能夠完成控制功能，包括信號檢測和處理、主電路控制、控制算法、保護邏輯、信息處理等控制功能。

在進行本發明的研究過程中，發明人發現采用上述現有的列車牽引控制系統存在如下技術缺陷：

現有的列車牽引控制系統，控制單元為單片定點數字信號處理器(Digital?Signal?Processor，簡稱DSP)，或者控制單元為定點數字信號處理器和浮點數字信號處理器。通過雙口隨機存取存儲器(Random?AccessMemory，簡稱RAM)進行數據交互。

由于現有的列車牽引控制系統為單片定點數字信號處理器，或者為定點數字信號處理器和浮點數字信號處理器，導致控制單元的性能較低，采用上述架構的列車牽引控制系統，對列車牽引系統控制時，會造成數據采集、處理和牽引控制的精度較低，不能滿足列車牽引控制系統高性能的實時控制的要求。

發明內容

本發明提供一種列車牽引控制系統，用以解決現有技術中的列車牽引控制系統控制性能較低的技術缺陷。

本發明提供一種列車牽引控制系統，包括主控制單元、輔助控制單元、存儲單元、數據采集控制單元和功率驅動單元；

所述主控制單元包括主處理器和現場可編程門陣列；所述輔助控制單元包括浮點數字信號處理器；

所述存儲單元與所述主處理器連接；所述主處理器與所述現場可編程門陣列連接；

所述數據采集控制單元與所述現場可編程門陣列連接；所述現場可編程門陣列與所述浮點數字信號處理器連接；所述功率驅動單元與所述現場可編程門陣列連接；

所述數據采集控制單元用于采集列車牽引及輔助變流系統的模擬和數字信號；所述現場可編程門陣列與所述浮點數字信號處理器用于根據所述模擬和數字信號調用內部的控制算法和邏輯進行運算處理；所述功率驅動單元用于根據所述運算處理的結果控制列車牽引系統；

所述主處理器用于處理所述現場可編程門陣列和浮點數字信號處理器的控制數據，并通過所述存儲單元存儲所述控制數據。

優選地，還包括網絡接口單元，所述網絡接口單元與所述主處理器連接。

優選地，還包括軟件加載單元；所述軟件加載單元與所述主處理器和現場可編程門陣列連接，所述軟件加載單元還與所述浮點數字信號處理器連接；

所述主處理器用于通過所述網絡接口單元調取本地計算機中的控制軟件，所述軟件加載單元用于將所控制述軟件加載到所述現場可編程門陣列和浮點數字信號處理器中。

優選地，所述軟件加載單元具體為復雜可編程邏輯器。

優選地，所述浮點數字信號處理器為兩個，具體為第一浮點數字信號處理器和第二浮點數字信號處理器，所述第一浮點數字信號處理器與第二浮點數字信號處理器連接。

優選地，所述網絡接口單元包括以太網接口和串行通信接口；所述網絡接口單元還包括控制局域網絡接口或多功能車輛總線網關接口；

所述以太網接口用于與以太網連接，實現與本地計算機和其它牽引控制系統的通信，實現列車運行數據的下載且通過本地計算機同時進行實時運行監控，通過本地計算機及無線網絡實現本地和遠程系統診斷；

所述控制局域網絡接口或多功能車輛總線網關接口用于實現與列車控制網絡的連接；

所述串行通信接口用于實現多路備用，提供系統內部與其它設備的數據交互。

優選地，所述存儲單元包括同步動態隨機存儲器、第一非易失性閃存和第二非易失性閃存；

所述同步動態隨機存儲器和第一非易失性閃存用于存儲控制系統運行數據和所述主處理器的軟件，所述第二非易失性閃存用于存儲所述現場可編程門陣列和浮點數字信號處理器的軟件。

優選地，所述數據采集控制單元包括用于采集和處理模擬量的模擬輸入模塊、用于輸出模擬狀態量的模擬輸出模塊、用于采集和處理數字狀態量的數字輸入模塊和用于輸出數字狀態量和控制量的數字輸出模塊；

優選地，所述功率驅動單元包括驅動模塊、監測反饋模塊和開關管；

所述驅動模塊與所述開關管和現場可編程門陣列連接；所述監測反饋模塊與所述開關管和現場可編程門陣列連接；