[發明專利]控制系統模型庫的構建系統及其構建方法

在審

• 申請號: 202110197826.1
• 申請日: 2021-02-22
• 公開（公告）號: CN113065191A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 馬丁庫恩;李香;吉洋;徐愛國;王博;沙鋒
• 申請（專利權）人: 南京遠思智能科技有限公司
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/20
• 代理公司: 南京睿之博知識產權代理有限公司 32296
• 代理人: 劉菊蘭

一種控制系統模型庫的構建系統及其構建方法，包括：運行在處理終端上的設計模塊、搭建模塊以及構建模塊；設計模塊，所述設計模塊用于針對牽引變流器進行控制系統設計,并將控制系統進行分解，得到控制算法架構；搭建模塊，所述搭建模塊用于根據所述控制算法架構來基于Modelica語言搭建控制算法架構的各個模塊的模型；構建模塊，所述構建模塊用于基于控制算法架構，利用搭建的控制算法架構的各個模塊的模型，構建完整的四象限整流器控制系統模型。有效避免了現有技術中牽引變流器的控制算法的建模效率太低、使得牽引變流器的控制算法的開發周期變長的缺陷。

技術領域

本發明提到模型庫構建技術領域，具體涉及一種控制系統模型庫的構建系統及其構建方法，尤其涉及一種基于Modelica語言的四象限整流器控制系統模型庫的構建系統及其構建方法。

背景技術

動車組，又稱“動車組列車”，中國內地新興的交通術語，為現代火車的一種類型，由若干帶動力的車輛(動車)和不帶動力的車輛 (拖車)組成，列車在正常使用期限內以固定編組模式運行。《鐵路技術管理規程》第208條內容規定：動車組列車為自走行固定編組列車。高速動車組是鐵路電氣化的重要載體，而牽引變流系統則是技術發展的重要環節。高速動車組的牽引變流器用于完成電能轉換及傳遞，為了滿足高速動車組運行的安全性和可靠性，牽引變流器的控制算法尤為關鍵。

而在實際應用中，現有技術的牽引變流器的控制算法的建模效率太低、使得牽引變流器的控制算法的開發周期變長。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種控制系統模型庫的構建系統及其構建方法，有效避免了現有技術中牽引變流器的控制算法的建模效率太低、使得牽引變流器的控制算法的開發周期變長的缺陷。

為了克服現有技術中的不足，本發明提供了一種控制系統模型庫的構建系統及其構建方法的解決方案，具體如下：

一種控制系統模型庫的構建系統，包括：

運行在處理終端上的設計模塊、搭建模塊以及構建模塊；

設計模塊，所述設計模塊用于針對牽引變流器進行控制系統設計, 并將控制系統進行分解，得到控制算法架構；

搭建模塊，所述搭建模塊用于根據所述控制算法架構來基于 Modelica語言搭建控制算法架構的各個模塊的模型；

構建模塊，所述構建模塊用于基于控制算法架構，利用搭建的控制算法架構的各個模塊的模型，構建完整的四象限整流器控制系統模型。

進一步的，所述設計模塊還用于設計出作為所述控制系統的兩電平脈沖整流器瞬態電流控制策略，即采用電流內環和電壓外環的雙環控制，所述電壓外環用于控制牽引變流器的三相直流側電壓，所述電流內環用于依據電壓外環輸出的電流指令進行電流控制，實現單位功率因數正弦波電流控制；這樣經過分解后，就得到如下的控制算法架構：

所述電壓外環控制，即通過控制實際的牽引變流器的直流側電壓跟隨中間直流側電壓給定值，以保證直流側電壓穩定，所述電壓外環控制的功能描述為：輸入所述直流側電壓設定值U_dc*和直流側電壓原始測量信號U經過低通濾波器模塊濾波后得到的直流側電壓測量值 U_dc，通過PI模塊進行控制，輸出值與利用直流側電流I_dc計算電流的有效分量相加，得到交流側電流給定值I_Nm*；