磁悬浮列车运行控制系统仿真

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  • 磁悬浮列车运行控制系统(OCS)是一个安全性要求很高的系统,其安全可靠性直接关系到磁浮列车的安全稳定运行。为了使磁悬浮列车运行控制系统达到相关的安全性标准,对其进行安全性测试是十分必要的。要进行安全性测试,就必须要有一个仿真环境对运行控制系统的实际运行条件进行模拟。仿真环境要求尽可能地反映真实情况,按照真实环境可能出现的各种故障进行模拟。

      1  OCS外部环境分析

      1.1 OCS外部环境功能描述

      OCS由中央控制子系统、分区控制子系统和车载控制子系统三层结构组成。运行控制系统的外部环境包括道岔测控系统、分区牵引控制系统、分区牵引供电系统和列车悬浮导向及定位系统。OCS及外部环境结构如图1所示。

                                                                   磁悬浮列车运行控制系统仿真
      道岔测控系统主要用于控制道岔的位置,通过接收分区控制子系统的控制命令来移动并锁闭道岔,并把采集到的道岔位置信息传送给分区控制子系统;牵引控制系统按照分区控制子系统发出的控制命令和设定值完全自动运行,主要用于列车牵引的开、闭环控制和状态的监控;牵引供电系统为磁悬浮列车的运行提供动力,它通过大功率变流系统对输出的电压和电流进行调节,从而实现对磁悬浮列车牵引力的有效控制;列车悬浮导向及定位系统主要实现列车的悬浮、定位以及车辆横向稳定控制并跟踪导轨。

      1.2 OCS外部接口分析

      由图1可以看出,运行控制系统与道岔测控系统、牵引控制系统、牵引供电系统、列车悬浮导向及定位系统都有接口上的连接。

      OCS与道岔测控系统的接口(如图1中①所示)包括串行接口和数字接口。在上海磁浮示范线中,串行接口用于传送道岔控制命令及位置信息;数字接口用于启动、关闭道岔测控系统的供电。

      OCS与牵引控制系统的接口(如图1中②所示)为以太网接口。在上海磁浮示范线中,通过此接口向牵引供电控制系统传送列车运行的速度曲线数据和参数,从而实现对列车运行的控制。

      OCS与牵引供电系统的接口(如图1中③所示)为数字接口。在上海磁浮示范线中,此数字接口用于对牵引供电系统的切断和切断命令执行后电流的回读。

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