一种列车运行状态仿真系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112000086A(43)申请公布日2020.11.27(21)申请号202011172498.1(22)申请日2020.10.28(71)申请人北京和利时系统工程有限公司地址100176北京市大兴区经济技术开发区地盛中路2号院(72)发明人林颖洪兰兰彭萍萍王资昌李洪飞邢佳(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人杨威(51)Int.Cl.G05B23/02(2006.01)权利要求书6页说明书17页附图3页(54)发明名称一种列车运行状态仿真系统(57)摘要本申请公开了一种列车运行状态仿真系统，通过搭建仿真系统，模拟列车实际运行状态，提高了对列车的控制系统的测试效率。该系统包括车轮受力状态模拟单元；所述车轮受力状态模拟单元用于根据不同车轮的受力情况，分别计算各个车轮在牵引、制动、惰行这3个运行阶段的车轮加速度以及由各个车轮各自反映出的列车加速度，然后计算由所有车轮综合反映出的列车加速度，最后根据车轮加速度计算得到车轮速度以及根据所有车轮综合反映出的列车加速度计算得到列车速度和列车位移。CN112000086ACN112000086A权利要求书1/6页1.一种列车运行状态仿真系统，其特征在于，包括车轮受力状态模拟单元；所述车轮受力状态模拟单元用于根据不同车轮的受力情况，分别计算各个车轮在牵引、制动、惰行这3个运行阶段的车轮加速度以及由各个车轮各自反映出的列车加速度，然后计算由所有车轮综合反映出的列车加速度，最后根据车轮加速度计算得到车轮速度以及根据所有车轮综合反映出的列车加速度计算得到列车速度和列车位移。2.根据权利要求1所述的列车运行状态仿真系统，其特征在于，所述车轮受力状态模拟单元包括：牵引阶段动力轴受力状态模拟子单元、牵引阶段其他轴受力状态模拟子单元、制动阶段滚动轴受力状态模拟子单元、制动阶段其他轴受力状态模拟子单元、惰行阶段车轮受力状态模拟子单元、周期加速度设置子单元、车轮速度计算子单元以及列车速度和位移计算子单元；首先，定义各参数含义如下：axle_traction_adhension_acc：各车轮牵引黏着系数加速度；axle_brake_adhension_acc：各车轮制动黏着系数加速度；axle_traction_acc：各车轮牵引加速度；axle_barke_acc：各车轮制动加速度；axle_basic_acc：各车轮基本阻力加速度；axle_gradient_acc：车轮所在坡道加速度；this_cycle_current：本周期电流值；min_current：控车使用最小电流值；max_current：控车使用最大电流值；traction_train_r：动车转动惯量系数；trailer_train_r：拖车转动惯量系数；ebp_start_speed：制动时的起步速度；minBrakeAcceleration：最小的制动减速度，为一绝对值；temp_1_acc：由单个车轮反应出的列车加速度；temp_2_acc：单个车轮的加速度；为周期运行时间;其中，所述牵引阶段动力轴受力状态模拟子单元，用于在列车处于牵引阶段并且车轮的轴为动力轴时，先根据控制电流在电流范围的比例和当前速度下对应的牵引加速度，依次对temp_1_acc和temp_2_acc初始化，对应的计算公式为：；然后，通过比较temp_1_acc和axle_traction_adhension_acc判断该车轮是否发生空转，当temp_1_acc>axle_traction_adhension_acc时，说明发生了空转，否则没发生空转；在空转状态下，考虑动车转动惯量系数，去除坡道、基本阻力的影响，依次更新temp_1_acc和temp_2_acc，对应的计算公式为：2CN112000086A权利要求书2/6页，；在非空转状态下，考虑动车转动惯量系数，去除坡道、基本阻力的影响，依次更新temp_1_acc和temp_2_acc，对应的计算公式为：；所述牵引阶段其他轴受力状态模拟子单元，用于在列车处于牵引阶段并且车轮的轴为制动轴或滚动轴时，判断axle_traction_adhension_acc是否为0；若axle_traction_adhension_acc=0，说明车轮可能发生了空转，则车轮加速度temp_2_acc不可信，设置为0；列车加速度temp_1_acc只考虑坡道加速度，依次计算列车和车轮加速度，对应的计算公式为：；若axle_brake_adhension_acc≠0，说明车轮未发生空转，则车轮和列车加速度相同，均设置为坡道和基本阻力引起的加速度，对应的计算公式为：；所述制动阶段滚动轴受力状态模拟子单元，用于在列车处于制动阶段并且