[发明专利]一种列车微机式防滑器半实物仿真试验台架及试验方法

权利要求书

1.一种列车微机式防滑器半实物仿真试验台架，其特征在于，该台架包括操作控制台、运动单元、气路台架和测控系统，其中，所述测控系统由仿真计算机、数据采集系统和用于为试验台所有用电设备供电的电源组成，所述仿真计算机通过所述数据采集系统与所述操作控制台、所述运动单元、所述气路台架和被测对象相连接，所述仿真计算机中实时运算有根据真实被控对象建立的列车动力学模型、轨道模型和TCU模型，并与所述操作控制台、运动单元、气路台架和测控系统联合构成防滑器虚拟运行环境，通过与被测微机式防滑器进行控制、过程信息交互以实现列车制动防滑控制过程的半实物仿真。

2.根据权利要求1所述的一种列车微机式防滑器半实物仿真试验台架，其特征在于，所述的操作控制台包括设置于钢结构台架上的司控器、显示按钮和上位机，所述司控器，用于发出制动控制指令给所述被测对象，所述显示按钮，用于显示工作状态，所述上位机，用于显示仿真过程的参数信息并把设置的工况信息发送至所述仿真计算机。

3.根据权利要求1所述的一种列车微机式防滑器半实物仿真试验台架，其特征在于，所述的运动单元由无刷电机、电机驱动设备和与所述无刷电机相连接的传动装置组成。

4.根据权利要求1所述的一种列车微机式防滑器半实物仿真试验台架，其特征在于，所述的气路台架包括设置于另一钢结构台架上按照列车真实气制动系统组成方式相连接的风源、风缸、制动缸、防滑阀、气路连接金属管、橡胶管、压力控制阀和被测对象安装座，其中，所述防滑阀采用可调整容积式防滑阀，所述防滑阀与所述制动缸之间的连接管路为可拆卸式连接管路，所述压力控制阀与所述数据采集系统相连接。

5.根据权利要求1所述的一种列车微机式防滑器半实物仿真试验台架，其特征在于，所述的测控系统还包括用于集成所述仿真计算机、所述数据采集系统和所述电源的钢结构机柜。

6.根据权利要求1所述的一种列车微机式防滑器半实物仿真试验台架，其特征在于，所述电源由直流稳压电源和变压器组成。

7.根据权利要求1所述的一种列车微机式防滑器半实物仿真试验台架，其特征在于，所述数据采集系统包括相互连接的数据采集板卡、设置于所述气路台架上的气压、流量传感器和与所述运动单元的无刷电机的输出轴相连接的速度传感器，所述数据采集系统通过所述数据采集板卡与所述仿真计算机相连接。

8.一种微机式防滑器性能的试验方法，该方法基于权利要求1至7任意一项所述的列车微机式防滑器半实物仿真试验台架，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1：将被测对象放置于所述气路台架的安装座上，由电缆和连接管路与所述测控系统、操作控制台、气路台架和运动单元之间实现电和气的连接；

步骤2：针对某一工况在所述操作控制台的上位机设置车辆载重、总风压力、列车制动初速、轨道黏着状态，通过以太网发送至所述仿真计算机，供其调整软件模型内部参数，并控制所述数据采集系统的数据采集板卡产生所述气路台架的控制阀控制信号和所述运动单元的电机驱动设备控制信号，输出对应的空簧、总风、列车管压力空气以及轴速信息至被测对象；

步骤3：操作所述操作控制台的司控器，施加制动指令，被测对象根据制动指令和列车速度、载重信息控制内部气动阀件动作，制动缸压力开始变化，设置于所述气路台架上的气压传感器采集压力信息由所述数据采集系统返回至所述仿真计算机进行软件模型实时运算，被测对象检测到滑行并进行防滑控制；

步骤4：所述仿真计算机将制动防滑过程中所有的状态信息由以太网传至所述上位机，运行在所述上位机的人机交互软件实时将关键信息以曲线或者数字的模式显示出来，并能以表格的形式保存相关数据，制动开始后，列车速度降至3km/h以下时，一次制动滑行试验结束。