[发明专利]一种列车运动仿真系统

权利要求书

1.一种列车运动仿真系统，其特征在于，包括：数据库模块、配置界面模块和仿真模块；

所述数据库模块包括：模型库和参数库；

所述模型库包括：制动系统模型、牵引系统模型、基本阻力系统模型、线路系统模型和运动学物理模型；

所述参数库包括：制动系统模型、牵引系统模型、基本阻力系统模型、线路系统模型和运动学物理模型所需要的输入参数；

所述配置界面模块，用于通过界面接受用户从所述模型库中选择模型；还用于通过界面接受用户从所述参数库中选择模型所需要的输入参数；

所述仿真模块包括：制动系统仿真模块、牵引系统仿真模块、基本阻力系统仿真模块、线路系统仿真模块和运动学物理仿真模块；

所述制动系统仿真模块，用于根据所述制动系统模型、所述制动系统模型的输入参数和制动系统的特性曲线对列车制动系统的制动力输出特性进行仿真模拟；

所述牵引系统仿真模块，用于根据所述牵引系统模型、所述牵引系统模型的输入参数和牵引电机的特性曲线对列车牵引系统的牵引力输出特性进行仿真模拟；

所述基本阻力系统仿真模块，用于根据所述基本阻力系统模型、所述基本阻力系统模型的输入参数仿真模拟出列车在运动过程的基本阻力，并输出基本阻力的大小信息；

所述线路系统仿真模块，用于根据所述线路系统模型、所述线路系统模型的输入参数和线路的基本信息仿真模拟列车运行过程中的线路状况信息，并计算出当前位置坡道加算千分数；

所述运动学物理仿真模块，用于综合制动系统仿真模块输出的制动力、牵引系统仿真模块输出的牵引力、基本阻力系统仿真模块输出的基本阻力以及线路系统仿真模块输出的线路状况信息，根据运动物理学模型仿真模拟出列车的加速度输出特性，并根据加速度获取列车的速度和位置；

所述基本阻力系统模型的输入参数还包括所述运动学物理仿真模块反馈的列车速度；

所述线路系统模型的输入参数还包括所述运动学物理仿真模块反馈的列车位置。

2.根据权利要求1所述的列车运动仿真系统，其特征在于，所述制动系统仿真模块包括电制动系统仿真模块和/或机械制动系统仿真模块，所述制动系统模型包括电制动系统模型和/或机械制动系统模型，所述制动系统仿真模块输出的制动力包括电制动力和/或机械制动力；

所述电制动系统模型的输入参数为列车速度、励磁电流、黏着系数、制动电流、制动电阻和电机个数，所述制动系统的特性曲线为电制动特性曲线，所述电制动系统仿真模块输出电制动力；

所述机械制动系统模型的输入参数为黏着系数、闸瓦压力和摩擦系数，所述制动系统的特性曲线为空气制动特性曲线，所述机械制动系统仿真模块输出机械制动力。

3.根据权利要求2所述的列车运动仿真系统，其特征在于，所述牵引系统模型的输入参数为牵引电流、电机转矩常数、动轮直径、电机个数、磁通量、牵引电机效率和齿轮传动效率。

4.根据权利要求3所述的列车运动仿真系统，其特征在于，所述线路系统仿真模块包括：坡度阻力仿真模块、曲线阻力仿真模块和/或隧道阻力仿真模块；所述线路系统模型包括：坡度阻力模型、曲线阻力模型和/或隧道阻力模型；

所述坡度阻力仿真模块根据坡度阻力模型输出单位坡道阻力，所述曲线阻力仿真模块根据曲线阻力模型输出单位曲线阻力，所述隧道阻力仿真模块根据隧道阻力模型输出单位隧道阻力；

所述线路系统仿真模块根据坡度阻力模型、曲线阻力模型和/或隧道阻力模型输出单位加算坡道阻力，所述单位加算坡道阻力为单位坡道阻力、单位曲线阻力、单位隧道阻力中的任意一个或任意组合的和。

5.根据权利要求4所述的列车运动仿真系统，其特征在于，所述基本阻力系统模型的输入参数为列车的速度和列车换算质量，所述基本阻力仿真模块根据所述列车的速度、列车换算质量和基本阻力系统模型输出基本阻力。