[發明專利]一種基于模塊化的虛擬高速列車牽引系統

有效

• 申請號: 201210422332.X
• 申請日: 2012-10-30
• 公開（公告）號: CN103793542A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 梁建英;姚非;楊中平;余進;王晗;徐躍
• 申請（專利權）人: 南車青島四方機車車輛股份有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京元中知識產權代理有限責任公司 11223
• 代理人: 曲艷

技術領域

本發明涉及列車牽引系統的控制技術領域，具體涉及一種基于模塊化的虛擬高速列車牽引系統。

背景技術

高速鐵路的快速發展，對高速列車的需求逐漸增大，各種不同的運行線路及其運行環境對高速列車的性能提出了不同的要求，因此將不可避免的需要對現有的高速列車牽引系統進行改進及優化設計。對于高速列車的這一復雜系統，建立有效、可信的高速列車牽引系統虛擬化平臺，迫在眉睫，通過方針模擬高速類車內部運行環境，研究高速列車動力配置、性能參數的設計。進而指導高速列車牽引系統的設計和優化。

隨著計算機輔助技術的快速發展，目前傳統的圖表和數據顯示已經不能滿足技術人員的需求,尋找一種直觀的模擬方法來體現高速列車組件的工作過程,對于高速列車組件的計算機輔助設計來說,?在設計組件模型故障分析與可行性驗證方面可以大大提高技術人員的工作效率。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠在計算機上實現的可以直觀的顯示高速列車牽引系統的工作過程的虛擬系統。

本發明的另一目的是提供一種能夠根據研究者需要對組成高速列車牽引系統的組件的運行情況進行觀察分析的一種虛擬系統。

本發明的再一目的是提供一種能夠觀察分析高速列車牽引系統的任意組件的爆炸分解成的部件和零件的運行情況，而不影響其他組件運行的一種虛擬系統。

一種基于模塊化的虛擬高速列車牽引系統，包括運行支撐框架層和分別與運行支撐框架層連接的模塊算法層、虛擬模型層和應用層；

所述組件模塊算法層包含數據算法庫模塊及其模塊接口，所述數據算法庫模塊內設置高速列車牽引系統的各個組件以及主要特殊組件的數學模型及相關的基礎算法；

所述虛擬模型層包含虛擬模型庫模塊及其模塊接口，所述虛擬模型庫模塊內設置高速列車牽引系統的各個組件的虛擬模型；

所述運行支撐框架層包含運行支撐框架模塊和牽引系統組件動態配置模塊及兩個模塊的接口，所述運行支撐框架層關聯相關的數學模型和虛擬模型，構成結構完整的列車牽引系統的仿真模型；

所述應用層包括對虛擬系統動作進行直接觀察的牽引系統操作模塊及其模塊接口。

所述數據算法庫模塊包括如受電弓、牽引變壓器、脈沖整流器、中間直流環節、牽引逆變器與電機的數學模型。

所述基礎算法包括快速傅立葉變換、拉普拉斯變換。

所述虛擬模型庫模塊包括連接裝置虛擬模型、主要部件的零件虛擬模型以及除主要部件之外的其他部件虛擬模型。

所述運行支撐框架模塊負責模塊間的數據信息交互與傳輸控制，包括數據信息的分配調度及時間管理。

所述牽引系統動態配置模塊將數據算法庫中的數學模型與虛擬模型庫中的虛擬模型分別進行動態的搭配。

所述系統操作模塊觀察牽引系統的各組件虛擬模型的動作情況以及組成各組件的零部件的動作情況。

所述接口模塊內設置模塊間信息傳輸的結構規范，完成模塊間的無縫連接。

所述基于模塊化的虛擬高速列車牽引系統是由計算機實現的。

本發明的有益效果是：

1、本發明的一種基于模塊化的虛擬高速列車牽引系統，能夠直觀的觀察分析高速列車的牽引系統的運行情況和性能。

2、本發明的一種基于模塊化的虛擬高速列車牽引系統，能夠觀察分析高速列車牽引系統的任意組件的爆炸分解成的部件和零件的運行情況，而不影響其他組件運行的一種虛擬系統

附圖說明

1、本發明的一種基于模塊化的虛擬高速列車牽引系統流程圖；

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明的一種基于模塊化的虛擬高速列車牽引系統進行詳細描述：

一種基于模塊化的虛擬高速列車牽引系統，其特征在于：包括運行支撐框架層和分別與運行支撐框架層連接的模塊算法層、虛擬模型層和應用層，基于模塊化的虛擬高速列車牽引系統是由計算機實現的。

組件模塊算法層包含數據算法庫模塊及其模塊接口，數據算法庫模塊內設置高速列車牽引系統的各個組件以及主要特殊組件的數學模型及相關的基礎算法，數據算法庫模塊包括如受電弓、牽引變壓器、脈沖整流器、中間直流環節、牽引逆變器與電機的數學模型，基礎算法包括快速傅立葉變換、拉普拉斯變換。

虛擬模型層包含虛擬模型庫模塊及其模塊接口，所述虛擬模型庫模塊內設置高速列車牽引系統的各個組件的虛擬模型，包括連接裝置虛擬模型、主要部件的零件虛擬模型以及除主要部件之外的其他部件虛擬模型，如牽引變壓器，脈沖整流器等部件的虛擬模型。