[發明專利]基于RT-LAB的牽引控制單元實時在線仿真測試方法及系統

有效

• 申請號: 201210273594.4
• 申請日: 2012-08-02
• 公開（公告）號: CN102749917A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 夏菲;鄭雪洋;馬志文;趙衛紅
• 申請（專利權）人: 中國鐵道科學研究院機車車輛研究所;北京縱橫機電技術開發公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 北京市鑄成律師事務所 11313
• 代理人: 劉博

1.一種基于RT-LAB的牽引控制單元實時在線仿真測試方法，其特征在于，采用RT-LAB仿真機實時模擬同列車多個牽引控制單元的執行機構牽引系統、牽引電機以及傳動裝置，通過所述的RT-LAB仿真機采集牽引控制單元輸出信號實時輸出牽引控制單元所需信號，實時化的模擬所述牽引控制單元真實設備之間實時的信號交互，模擬仿真牽引控制單元對高速列車的牽引控制。

2.根據權利要求1所述的牽引控制單元實時在線仿真測試方法，其特征在于，所述的在線仿真測試方法是對高速列車全列牽引控制單元同時在線仿真的方法，不同的牽引控制單元與列車控制網絡之間的控制邏輯和交互的信息是不同的，列車對不同牽引單元的控制也是不同的，所述的在線仿真測試方法是在對多個牽引控制單元的在線仿真。

3.根據權利要求2所述的牽引控制單元實時在線仿真測試方法，其特征在于，所述的仿真測試方法是在列車控制網絡的環境下，對多個牽引控制單元進行在線仿真。

4.根據權利要求2或3所述的牽引控制單元實時在線仿真測試方法，其特征在于，所述的RT-LAB仿真機包括相互之間數據連通的至少一臺主機以及一臺目標機，所述主機與目標機上分別執行不同的系統用以實時模擬仿真執行機構，進一步地，所述的主機上運行windows操作系統；所述的目標機上運行QNX實時操作系統，執行所述主機傳輸的代碼以及執行實時代碼以實時模擬仿真執行機構。

5.根據權利要求2或3所述的牽引控制單元實時在線仿真測試方法，其特征在于，所述的RT-LAB仿真機采用多個CPU來仿真所述真實牽引控制單元控制的執行機構，所述RT-LAB仿真機中的至少兩個CPU用于解算所述的多臺牽引控制單元所需要的執行機構高壓系統仿真模型、牽引變流器主電路模型和牽引電機模型以及傳動裝置模型，其中至少兩個CPU用于對RT-LAB仿真機的輸入輸出信號進行處理。

6.根據權利要求5所述的牽引控制單元實時在線仿真測試方法，其特征在于，對于牽引控制單元執行機構的仿真模型的建立，高壓系統仿真模型、牽引變流器主電路模型和牽引電機模型以及傳動裝置模型采用MATLAB語言和Powersystem模型混合編譯，對RT-LAB仿真機的外圍輸入輸出板卡進行驅動是處理牽引系統模型與實時操作系統以及硬件板卡之間的通信。

7.根據權利要求6所述的牽引控制單元實時在線仿真測試方法，其特征在于，在仿真模型中對真實牽引控制單元的四象限整流器和電機逆變器控制脈沖的采集上，使用了RT-LAB自帶的RT-EVENTS模型庫，該RT-EVENTS模型庫是基于事件觸發系統的仿真模塊包，RT-EVENTS模型庫可以做到定步長的硬件實時運算，并且能夠自動生成代碼運行。

8.根據權利要求7所述的牽引控制單元實時在線仿真方法，其特征在于，針對離散計算機系統對發生在采樣點中間時刻的脈沖信號的產生的捕獲，RT-EVENTS通過高頻FPGA硬件板卡進行采樣處理和補償，以實現脈沖的精準發送和采集。

9.采用如權利要求1-8任意一項所述的牽引控制單元實時在線仿真方法的系統，其特征在于，所述的系統實時在線仿真至少一個牽引控制單元，其中所述的系統包括RT-LAB仿真機，以及分別與與該RT-LAB仿真機連通的數字信號調理箱和模擬信號調理箱的信號調理模塊，分別是信號調理模塊連通至少一臺實物控制器

10.根據權利要求9所述的系統，其特征在于，所述的系統實時在線仿真一個牽引控制單元，其中所述的系統包括RT-LAB仿真機，與該RT-LAB仿真機連通的數字信號調理箱和模擬信號調理箱，以及與該數字信號調理箱連通的實物控制器，該實物控制器還與所述的RT-LAB仿真機數據導通，另外與該RT-LAB仿真機通過網絡協議連接上位機。