【技术实现步骤摘要】
一种面向列车节能运行控制的实验平台及其模拟控制方法
[0001]本专利技术涉及机械工程列车控制
,具体涉及一种面向列车节能运行控制的实验平台及其模拟控制方法。
技术介绍
[0002]随着高速铁路的快速发展,对其节能运行速度曲线优化及相关列控系统的研究逐步引起了学术界与工业界的关注。与中低速地铁、城际铁路的运营条件不同,高速铁路具有长距离运输、高速度运行以及复杂成网特性等特点。因此,在针对高铁进行速度轨迹优化的过程中,需要全面地考虑高铁的实际运营特性,从而构建一个智能、高效的ATO系统。
[0003]针对高速列车内部自身复杂的牵引特性对高速列车运行带来的影响。有团队提出了一种通过优化级位信息来控制列车节能运行的方法,通过对各个路段的分析根据算法优化出最优速度,并且系统直接通过级位控制输出所需速度。区别于对目标速度的追踪,此方案为司机辅助驾驶系统(DAS)和列车自动驾驶系统(ATO)优化出一系列操作策略,但该方案目前尚停留在软件模拟验证阶段,软件模拟设置的参数数量有限,对真实情况的模拟不够全面,而直接使用真实的列车系统进行测试的条件要求过高,是一个高投入,高风险,长周期的活动。基于以上现状,需要一个适配该算法、高度模拟列车运行状况和场景、可操作性强、可重复、成本低的综合性实验平台对该算法进行实物模拟并验证模型的可行性。
技术实现思路
[0004]为了克服现有技术存在的缺陷与不足,本专利技术提供一种面向列车节能运行控制的实验平台及其模拟控制方法,构建了等比例缩小的列车和轨道系统,以及集通讯、控 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种面向列车节能运行控制的实验平台,其特征在于,包括:人机交互系统、等比例缩小的列车、等比例缩小的轨道系统;所述人机交互系统与等比例缩小的列车连接,所述等比例缩小的列车与等比例缩小的轨道系统连接;所述人机交互系统包括控制手柄,显示器,第一单片机和第一无线通信模块,所述控制手柄、显示器、第一无线通信模块分别与第一单片机连接;所述控制手柄用于切换不同档位,输出各个档位接通的信号;所述第一单片机用于接收各个档位接通的信号,输出级位指令至第一无线通信模块;所述显示器用于显示级位切换策略图和列车运行数据;所述第一无线通信模块用于将级位指令传输至等比例缩小的列车;所述等比例缩小的列车包括列车控制系统、牵引系统和传感器信息采集系统,所述列车控制系统与牵引系统连接,所述牵引系统与传感器信息采集系统连接;所述列车控制系统用于接收级位指令,输出PWM转速控制信号至牵引系统;所述牵引系统用于接收PWM转速控制信号驱动列车前进;所述传感器信息采集系统用于采集列车运行速度,并传输至人机交互系统;所述等比例缩小的轨道系统与等比例缩小的列车匹配,用于模拟真实的轨道系统供列车运行。2.根据权利要求1所述的面向列车节能运行控制的实验平台,其特征在于,所述控制手柄包括底座和推杆,所述推杆的一端固定于底座,所述推杆绕固定轴旋转,所述底座设有限位器,每个限位器对应不同挡位,限位器上设有电极,所述推杆设有电刷,推杆上的电刷在底座活动,活动至对应挡位时与限位器上的电极接触。3.根据权利要求1所述的面向列车节能运行控制的实验平台,其特征在于,列车控制系统包括第二单片机和第二无线通信模块,所述第二单片机和第二无线通信模块连接,所述第二无线通信模块与第一无线通信模块无线连接;所述第二单片机采用STM32开发板,设有PA8
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PA11端口、PB8
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PB15端口,所述第二无线通信模块接收第一无线通信模块传输级位指令,传输至第二单片机,所述第二单片机接收级位指令,将PA8
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PA11端口配置成上拉输出模式,将B8
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PB15端口配置成推挽输出模式。4.根据权利要求3所述的面向列车节能运行控制的实验平台,其特征在于,所述牵引系统包括多个电机、电机驱动模块及传动装置,所述电机驱动模块与电机连接,所述电机与传动装置连接,所述电机驱动模块用于驱动电机转动,所述电机用于带动传动装置,所述传动装置用于驱动列车前进;所述电机驱动模块采用L298N模块,设有EN1
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EN4使能端口、IN1
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IN8端口和OUT1
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OUT8端口,EN1
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EN4使能端口分别与第二单片机的PA8
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PA11端口连接,IN1
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IN8端口分别与第二单片机的PA8
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PA11端口连接,OUT1
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OUT8端口分别与电机连接,OUT1
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OUT8端口输出PWM信号。5.根据权利要求4所述的面向列车节能运行控制的实验平台,其特征在于,所述传动装置包括...
【专利技术属性】
技术研发人员:卢少锋,冯敏玲,徐国谦,李伟航,关智丞,王汉林,罗与乔,郭吉南,卢彬,
申请(专利权)人:华南理工大学,
类型:发明
国别省市:
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