[實用新型]一種列車微機式防滑器半實物仿真試驗臺架

有效

• 申請號: 201921423270.8
• 申請日: 2019-08-29
• 公開（公告）號: CN210776233U
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 田春;吳萌嶺;陳茂林;馬天和;朱文良;吳楊帆
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

本實用新型涉及一種列車微機式防滑器半實物仿真試驗臺架，由操作控制臺、運動單元、氣路臺架發出防滑器工作所需的控制與數據信息，包括制動指令、速度、空簧壓力等，防滑器隨后作出滑行判斷并控制防滑閥動作調整制動缸壓力，氣壓傳感器測得的壓力信號由數據采集系統返回至仿真計算機軟件模型進行下一時刻軸速的運算，如此實現列車制動防滑過程的半實物仿真，其中列車、軌道為虛擬模型，其余均為硬件實物，試驗結果真實、可靠，試驗過程中上位機實時顯示制動距離、減速度、速度、制動缸壓力、耗風量等防滑過程關鍵信息。與現有技術相比，本實用新型具有硬件化程度高、試驗數據客觀準確、試驗涵蓋范圍廣、重復性好等優點。

技術領域

本實用新型涉及軌道車輛防滑性能試驗技術領域，尤其是涉及一種列車微機式防滑器半實物仿真試驗臺架。

背景技術

防滑器作為列車制動系統關鍵子部件之一，在制動過程中避免因軌面黏著條件惡劣使輪對出現滑行和抱死、縮小制動距離、保障列車停車安全方面發揮重要的作用，開展防滑器性能試驗是保證其使用安全的重要依據。

現有的防滑器性能試驗多依賴于整車的線路試驗，成本高、耗時長、管理難、可重復性差，惡劣工況下甚至還可能帶來安全問題，而普通的仿真測試裝置只能測試防滑器能否正常工作，無法反映出其控制性能優劣和對輪軌黏著的利用程度。

實用新型內容

本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種列車微機式防滑器半實物仿真試驗臺架，由操作控制臺、運動單元、氣路臺架發出防滑器工作所需的控制與數據信息，包括制動指令、速度、空簧壓力等，防滑器隨后作出滑行判斷并控制防滑閥動作調整制動缸壓力，氣壓傳感器測得的壓力信號由數據采集系統返回至仿真計算機軟件模型進行下一時刻軸速的運算，如此實現列車制動防滑過程的半實物仿真，其中列車、軌道為虛擬模型，其余均為硬件實物，試驗結果真實、可靠，試驗過程中上位機實時顯示制動距離、減速度、速度、制動缸壓力、耗風量等防滑過程關鍵信息。

本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種列車微機式防滑器半實物仿真試驗臺架，該臺架包括操作控制臺、運動單元、氣路臺架和測控系統，其中，所述測控系統由仿真計算機、數據采集系統和用于為試驗臺所有用電設備供電的電源組成，所述仿真計算機通過所述數據采集系統與所述操作控制臺、所述運動單元、所述氣路臺架和被測對象相連接，所述仿真計算機中實時運算有根據真實被控對象建立的列車動力學模型、軌道模型和TCU模型，并與所述操作控制臺、運動單元、氣路臺架和測控系統聯合構成防滑器虛擬運行環境，通過與被測微機式防滑器進行控制、過程信息交互以實現列車制動防滑控制過程的半實物仿真。

進一步地，所述的操作控制臺包括設置于鋼結構臺架上的司控器、顯示按鈕和上位機，所述司控器，用于發出制動控制指令給所述被測對象，所述顯示按鈕，用于顯示工作狀態，所述上位機，用于顯示仿真過程的參數信息并把設置的工況信息發送至所述仿真計算機。

進一步地，所述的運動單元由無刷電機、電機驅動設備和與所述無刷電機相連接的傳動裝置組成。

進一步地，所述的氣路臺架包括設置于另一鋼結構臺架上按照列車真實氣制動系統組成方式相連接的風源、風缸、制動缸、防滑閥、氣路連接金屬管、橡膠管、壓力控制閥和被測對象安裝座，其中，所述防滑閥采用可調整容積式防滑閥，所述防滑閥與所述制動缸之間的連接管路為可拆卸式連接管路，所述壓力控制閥與所述數據采集系統相連接。

進一步地，所述的測控系統還包括用于集成所述仿真計算機、所述數據采集系統和所述電源的鋼結構機柜。

進一步地，所述電源由直流穩壓電源和變壓器組成。

進一步地，所述數據采集系統包括相互連接的數據采集板卡、設置于所述氣路臺架上的氣壓、流量傳感器和與所述運動單元的無刷電機的輸出軸相連接的速度傳感器，所述數據采集系統通過所述數據采集板卡與所述仿真計算機相連接。