[实用新型]列车防滑控制模拟实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种对列车防滑性能进行测试的模以实验装置，属于列车防滑实验技术领域。

背景技术

列车防滑控制是列车一项重要功能，它通过BCU(制动控制器)实时检测各轮轴运行状态，一旦出现即将滑行的状态时能快速做出规避，防止车轮擦伤。由于防滑控制对速度实时性要求很高，因此模拟并能精确控制这个速度是防滑实验装置的一个难点，能逼真模拟这个过程是测试列车防滑装置性能的一个关键。目前国内，大多数实验室采用以伺服电机的转速作为车轴速度的信号源模拟车轴的运行状态。由于BCU需要同时采集四个轮轴的速度信号，因此对如何使四个速度信号按照我们预定设想，准确、相辅相成、实时的生成以及当BCU做出相应的应答后能迅速做出调整成为一个关键。正因为以上的要求特点，使得同时对四个伺服电机进行控制变得不容易，因为伺服电机存在控制精度以及响应时间等问题，容易导致速度信号的步调不一致并影响BCU的判断而出现错误的应答。为了解决此问题就需要在硬软件、控制策略上加以突破，这就使得问题复杂并且成本也难于控制。因此在进行防滑性能测试时，一个良好的实验平台就显得尤为重要。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种列车防滑控制模拟实验装置，为铁路车辆进行防滑性能测试时提供一个良好的实验平台。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：列车防滑控制模拟实验装置，其特征是组成包括：主控机、装在主控机内部插槽上的分别用以收、发信号的第一、第二数据采集卡、压频转换器、制动控制器、安装于管道上的防滑阀、以及安装有压力传感器的制动缸，所述的第一数据采集卡的模拟电压信号输出端与压频转换器的电压信号输入端电连接，所述压频转换器的频率信号输出端与制动控制器的频率信号输入端电连接，制动控制器的控制信号输出端与防滑阀的控制信号输入端电连接，所述制动缸与防滑阀之间通过管道连接，所述压力传感器的压力信号输出端与第二数据采集卡的信号输入端电连接。

本实用新型的有益效果如下：本实用新型充分利用现代计算机技术，将预先设定好的连续速度信号转换为数字信号并以数字流的形式存储在主控机中，并被适时导入到第一数据采集卡的缓存中，并经过第一数据采集卡的D/A转换电路的数模转换后，输出速度模拟电压信号，再由压频转换器将电压信号转换为制动控制器(BCU)所能识别的频率信号，并传递给制动控制器，当BCU捕获到速度信号后就进行实时分析，若在某时产生的打滑速度信号被BCU快速捕捉到并及时作出了防滑控制，即对通过防滑阀降低制动缸内压力，这个信号被制动缸的压力传感器捕获，并传递给第二数据采集卡，由主控机进行分析，从而实现了对制动控制器防滑控制测试。本实用新型由采集卡输出的模拟电压通过压频转换为频率信号是模拟量的相互转换，几乎没有延迟，因此本实验装置具有模拟速度信号灵活，实时性强，四个速度信号的步调一致，能够很好地进行防滑控制实验。

附图说明

图1为本实用新型列车防滑控制模拟实验装置结构图。

具体实施方式

下面参照附图并结合实施例对本实用新型作进一步详细描述。但是本实用新型不限于所给出的例子。

如图1所示，本实用新型列车防滑控制模拟实验装置，其组成包括：主控机PC、装在主控机PC内部插槽上的分别用以收、发信号的第一、第二数据采集卡PCI1、PCI2，压频转换器UF、制动控制器BCU、安装于管道2上的防滑阀FHF、以及安装有压力传感器PE的制动缸ZDG，第一数据采集卡PCI1的模拟电压信号输出端J1与压频转换器UF的电压信号输入端J2电连接，压频转换器UF的频率信号输出端J3与制动控制器BCU的频率信号输入端J4电连接，制动控制器BCU的控制信号输出端J5与防滑阀FHF的控制信号输入端J6电连接，制动缸ZDG与防滑阀FHF之间通过管道2连接，压力传感器PE的压力信号输出端J7与第二数据采集卡PCI2的信号输入端J8电连接。

本实施例中第一数据采集卡PCI1选用的是NI的PCI-6723，负责速度信号的发出，此时发出的是模拟电压信号。将对应四路速度的数据流以数字化方式存入采集卡缓存，等待发送指令，假设其中第二路在发送指令下达后20秒时(软件中可任意设置)出现即将滑行迹象。采集卡缓存中数字量经D/A转换后输出速度模拟电压信号，再由压频转换器转换为速度脉冲频率。如果BCU在第20秒能捕获到第二路速度的异常并能判断出即将滑行，则进行防滑控制，降低制动缸压力来恢复滑行前状态。第二数据采集卡PCI2选用的是Advantech PCI-1723，其不断实时地采集安装在制动缸上压力传感器的信号，当采集到符合要求的压力波动后(制动缸压力减小值)，上位机就认为防滑有效并给出一个恢复的速度信号，使得BCU防滑结束。