一种常导高速磁浮交通的仿真系统和方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115859602A(43)申请公布日2023.03.28(21)申请号202211490709.5(22)申请日2022.11.25(71)申请人中车长春轨道客车股份有限公司地址130000吉林省长春市长客路2001号(72)发明人谭富星李小庆韩田邵晴(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227专利代理师王浩(51)Int.Cl.G06F30/20(2020.01)G06F30/28(2020.01)G06F119/14(2020.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种常导高速磁浮交通的仿真系统和方法(57)摘要本发明提供了一种常导高速磁浮交通的仿真系统和方法，可以包括第一模型构建模块、第二模型构建模块和仿真测试模块。其中第一模型构建模块用于生成和车辆内的各个子系统连接的车辆模型。第二模型构建模块用于生成和车辆模型连接的外部信号生成系统。仿真测试模块用于将和测试工况表中的系统标识相匹配的外部信号生成系统接入车辆模型，并将测试工况表中各系统标识对应的运行状态注入和系统标识相匹配的外部信号生成系统中，以使和系统标识相匹配的外部信号生成系统生成相应的控制信号。然后车辆模型基于各控制信号对相应的子系统进行验证测试。通过引入外部信号生成系统，根据测试工况表引入不同组合系统和信号构成不同的应用场景进行仿真测试。CN115859602ACN115859602A权利要求书1/2页1.一种常导高速磁浮交通的仿真系统，其特征在于，包括：第一模型构建模块、第二模型构建模块和仿真测试模块；所述第一模型构建模块用于生成和车辆内的各个子系统连接的车辆模型；所述第二模型构建模块用于生成和所述车辆模型连接的外部信号生成系统；所述仿真测试模块用于将和测试工况表中的系统标识相匹配的外部信号生成系统接入所述车辆模型，并将所述测试工况表中各所述系统标识对应的运行状态注入和所述系统标识相匹配的外部信号生成系统中，以使和所述系统标识相匹配的外部信号生成系统生成相应的控制信号；所述车辆模型用于基于各所述控制信号对相应的子系统进行验证测试。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车辆模型包括车辆动力学模型和车辆运动学模型，所述车辆动力学模型和所述车辆运动学模型之间进行车辆运动参数的交互，所述车辆运动参数至少包括：速度、位置、曲率半径和坡度。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述外部信号生成系统包括：轨道线路系统，所述轨道线路系统包括轨道梁模型、轨道不平顺模型和气动载荷模型，所述车辆运动模型生成的速度和位置信号分别经所述轨道梁模型和所述轨道不平顺模型处理后发送至所述车辆动力学模型，所述气动载荷将生成的气动力发送至所述车辆动力学模型，所述气动载荷将生成的气动阻力发送至所述车辆运动学模型。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述外部信号生成系统包括：牵引力控制系统，所述牵引力控制系统用于接收所述车辆运动学模型发送的速度和位置信号，并向所述车辆运动学模型发送牵引力。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述外部信号生成系统还包括：车载控制系统，所述车载控制系统包括：通信单元和控制信号生成单元，所述通信单元和所述牵引力控制系统进行悬浮状态和运行指令的交互，所述控制信号生成单元用于基于所述运行指令生成相应的控制量并发送至所述车辆动力学模型。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述控制信号生成单元包括：悬浮控制器模型、悬浮电磁铁模型和悬浮传感器模型，所述悬浮控制器模型用于基于所述通信单元接收的悬浮控制指令生成悬浮控制电流，所述悬浮电磁铁模型用于基于所述悬浮控制电流生成悬浮电磁力，并将所述悬浮电磁力发送至所述车辆动力学模型，所述悬浮传感器模型用于检测所述悬浮电磁铁模型的悬浮间隙，并将所述悬浮间隙反馈至所述悬浮控制器模型。7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述控制信号生成单元包括：导向控制器模型、导向电磁铁模型和导向传感器模型，所述导向控制器模型用于基于所述通信单元接收的导向控制指令生成导向控制电流，所述导向电磁铁模型用于基于所述导向控制电流生成导向电磁力，并将所述导向电磁力发送至所述车辆动力学模型，所述导向传感器模型用于检测所述导向电磁铁模型的导向间隙，并将所述导向间隙反馈至所述导向控制器模型。8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述控制信号生成单元包括：涡流制动控制器模型和涡流制动电磁铁模型，所述涡流制动控制器模型用于基于所述通信单元接收的制动指令生成制动电流，所述涡流制动电磁铁模型用于基于所述制动电流生成制动力，并将所述制动力发送至所述车辆运动学模型，将当前速度发送至所述车辆动力学模型。9.根据权利要求1至8任一项所述的系统，其特征在于，所述车