[发明专利]一种用于仿真列车牵引系统运行工况的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及列车牵引系统运行工况模拟的控制技术领域，尤其涉及一种用于仿真列车牵引系统运行工况的系统和方法。

背景技术

列车电力牵引系统地面试验台一般由电源供电子系统和模拟负载子系统两部分组成，统称为陪试系统。在传统的设计中，电源子系统和模拟负载子系统均由人工控制，控制的动态响应速度和精度都难以达到理想效果；在模拟负载子系统方面，陪试系统和被试列车牵引系统的控制相对独立，两者之间的协调控制由人工手动调节完成，致使被试列车牵引系统仅能运行于某一个静态工作点，而无法进行与实际线路运行相同的动态运行工况试验；另外，这样的试验系统中，由于无法提供与实际列车上相同的外围环境，安装了实际装车程序的被试列车牵引系统脱离了这些环境后无法正常运行，因此被试列车牵引系统在试验时一般安装的仅是专门用于试验的试验版本软件，该软件有别于实际装车运行版本软件，这也使得牵引系统的运行状况与牵引系统实际运行时的运行状况仍有区别，也就无法获知牵引系统的实际运行性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于仿真列车牵引系统运行工况的系统和方法，其能够模拟出牵引系统的与实际线路运行相同的动态运行工况，从而可使得列车牵引系统的实际运行性能真实地反映出来。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于仿真列车牵引系统运行工况的系统包括线路阻力模拟子系统和综合控制子系统，其中：

所述综合控制子系统包括用于获取列车当前时刻的运行速度以及计算出列车下一设定时刻的期望运行速度，并将所述当前时刻的运行速度以及下一设定时刻的期望运行速度传送给所述线路阻力模拟子系统的系统协调控制模块；

所述线路阻力模拟子系统为用于根据所述当前时刻的运行速度以及下一设定时刻的期望运行速度向被试列车牵引系统输出相应的负载阻力的线路阻力模拟子系统。

可选地，在本发明中，所述系统协调控制模块计算出列车下一设定时刻的期望运行速度，具体为：根据获取的列车当前时刻的运行速度计算出列车以该时刻的运行速度运行时的空气阻力，以及根据以下之一或任意组合的因素计算附加阻力：坡道因素、曲线因素和隧道因素，从而计算出列车在该时刻运行的总阻力；根据列车牵引力、列车质量、列车回转质量常数、所述列车在该时刻运行的总阻力以及所述列车当前时刻的运行速度计算出列车下一设定时刻的期望速度。

可选地，在本发明中，所述坡道因素、曲线因素和隧道因素分别是列车自本次试验运行开始至该时刻运行的总里程的函数。

可选地，在本发明中，所述综合控制子系统还包括用于模拟列车正常运行情况下的列车环境并提供给被试列车牵引系统的外围环境模拟模块。

可选地，在本发明中，所述用于仿真列车牵引系统运行工况的系统还包括用于接收所述综合控制子系统的控制信号并根据该控制信号向被试牵引系统输出与实际线路工况相同的电网环境的电源子系统。

可选地，在本发明中，所述电源子系统包括以下之一或任意组合：网压中断模拟模块、网压波动模拟模块、网压突变模块。

可选地，在本发明中，所述网压中断模拟用于实现网压瞬时中断模拟和/或列车过分相模拟，其包括相并联的两个断路器，工作时一个断路器闭合另一个断路器断开。

本发明还提供了一种用于仿真列车牵引系统运行工况的方法，该方法包括：

综合控制子系统获取列车当前时刻的运行速度以及计算出列车下一设定时刻的期望运行速度，并将所述当前时刻的运行速度以及下一设定时刻的期望运行速度传送给线路阻力模拟子系统；

所述线路阻力模拟子系统根据所述当前时刻的运行速度以及下一设定时刻的期望运行速度计算出相应的负载阻力并输出给被试列车牵引系统。

可选地，本发明的用于仿真列车牵引系统运行工况的方法中，所述综合控制子系统计算出列车下一设定时刻的期望运行速度，具体为：

根据获取的列车当前时刻的运行速度计算出列车以该时刻的运行速度运行时的空气阻力，以及根据以下之一或任意组合的因素计算出附加阻力：坡道因素、曲线因素和隧道因素，从而计算出列车在该时刻运行的总阻力；

根据列车牵引力、列车质量、列车回转质量常数、所述列车在该时刻运行的总阻力以及所述列车当前时刻的运行速度计算出列车下一设定时刻的期望速度。

所述坡道因素、曲线因素和隧道因素分别是列车自本次试验运行开始至该时刻运行的总里程的函数。