[發(fā)明專利]電力機車輔助控制單元半實物仿真平臺

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310639996.6
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103645645A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發(fā)明（設計）人: 李東;賈婧
• 申請（專利權）人: 中國北車集團大連機車研究所有限公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 姜玉蓉;李洪福

技術領域

本發(fā)明涉及仿真平臺技術，具體為一種電力機車輔助控制單元半實物仿真平臺。

背景技術

電力機車輔助控制單元（ACU）用于控制和管理包括輔助逆變器、輔助斬波器、電池充電機和系統(tǒng)其它電氣設備等的輔助變流系統(tǒng)運行工作；半實物仿真技術具有實時性、真實性、研究效果好等優(yōu)點，而dSPACE實時仿真器能夠與MATLAB/simulink進行無縫連接，可作為控制原型和硬件在回路仿真模型，研制一種電力機車輔助控制單元半實物仿真平臺不僅便于分析輔助變流器中各部件對系統(tǒng)性能的影響，實現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)的最優(yōu)配置，利于控制電路調試和開發(fā)高性能控制策略，從而為滿足實際電力機車輔助變流系統(tǒng)的性能要求提供可靠的設計依據(jù)。

發(fā)明內容

本發(fā)明針對以上問題的提出，而研制一種電力機車輔助控制單元半實物仿真平臺。

本發(fā)明的技術手段如下：

一種電力機車輔助控制單元半實物仿真平臺，包括：

輔助控制單元實物系統(tǒng)、輔助變流器仿真系統(tǒng)和信號調理單元；

所述輔助控制單元實物系統(tǒng)用于產(chǎn)生PWM脈沖信號控制輔助逆變器按照變壓變頻方式或恒壓恒頻方式工作，以及用于控制電池充電機對蓄電池進行充電；

所述輔助變流器仿真系統(tǒng)包括輔助逆變器仿真單元和電池充電機仿真單元；

所述信號調理單元分別與輔助控制單元實物系統(tǒng)和輔助變流器仿真系統(tǒng)相連接，該信號調理單元用于將輔助控制單元實物系統(tǒng)輸出的信號轉換為輔助變流器仿真系統(tǒng)識別的信號，以及將輔助變流器仿真系統(tǒng)輸出的信號轉換為輔助控制單元實物系統(tǒng)識別的信號；

所述輔助變流器仿真系統(tǒng)由dSPACE實時仿真器建立；

另外，還包括電力機車控制單元實物系統(tǒng)，所述輔助控制單元實物系統(tǒng)還用于通過總線與電力機車控制單元實物系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換。

由于采用了上述技術方案，本發(fā)明提供的電力機車輔助控制單元半實物仿真平臺，縮短了輔助控制單元的開發(fā)周期，節(jié)約了成本，通過半實物仿真平臺的輸入輸出數(shù)據(jù)分析實際系統(tǒng)中各參數(shù)對系統(tǒng)的控制性能的影響，實現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)的優(yōu)化配置，利于控制電路調試和開發(fā)高性能控制策略，從而為滿足實際電力機車輔助變流系統(tǒng)的性能要求提供可靠的設計依據(jù)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述半實物仿真平臺的結構框圖；

圖2是本發(fā)明所述輔助逆變器的電路原理圖；

圖3是本發(fā)明所述電池充電機的電路原理圖；

圖4是本發(fā)明所述輔助逆變器的仿真電路圖；

圖5是本發(fā)明所述電池充電機的仿真電路圖；

圖6是本發(fā)明輔助變流器的仿真電路圖。

具體實施方式

如圖1所示的一種電力機車輔助控制單元半實物仿真平臺，包括：輔助控制單元實物系統(tǒng)、輔助變流器仿真系統(tǒng)和信號調理單元；所述輔助控制單元實物系統(tǒng)用于產(chǎn)生PWM脈沖信號控制輔助逆變器按照變壓變頻方式或恒壓恒頻方式工作，以及用于控制電池充電機對蓄電池進行充電；所述輔助變流器仿真系統(tǒng)包括輔助逆變器仿真單元和電池充電機仿真單元；所述信號調理單元分別與輔助控制單元實物系統(tǒng)和輔助變流器仿真系統(tǒng)相連接，該信號調理單元用于將輔助控制單元實物系統(tǒng)輸出的信號轉換為輔助變流器仿真系統(tǒng)識別的信號，以及將輔助變流器仿真系統(tǒng)輸出的信號轉換為輔助控制單元實物系統(tǒng)識別的信號；所述輔助變流器仿真系統(tǒng)由dSPACE實時仿真器建立；另外，還包括電力機車控制單元實物系統(tǒng)，所述輔助控制單元實物系統(tǒng)還用于通過總線與電力機車控制單元實物系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換；所述信號調理單元通過斷路連接器與dSPACE實時仿真器相連接，其作為輔助控制單元實物系統(tǒng)和輔助變流器仿真系統(tǒng)之間的接口轉換電路；所述dSPACE實時仿真器還通過LAN連接有工控機，所述工控機用于完成仿真模型下載、在線調整仿真模型參數(shù)和存儲實時仿真數(shù)據(jù)；另外，還包括輔助負載仿真系統(tǒng)，其與輔助變流器仿真系統(tǒng)相連接，通過負載電機體現(xiàn)在仿真模型中。