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原文传递地铁牵引主电路实时仿真实现

论文题名：	地铁牵引主电路实时仿真实现
关键词：	地铁车辆;牵引系统;主电路;实时仿真
摘要：	为解决城市化建设带来的人口集聚、交通拥堵、环境污染等问题，我国正致力于建设城市轨道交通。地铁运量大、速度快、乘坐方便、对环境污染少、占地面积小，是城市轨道交通的重要组成部分。我国通过多年的引进吸收，在地铁车辆的装备制造方面积累了一定的技术基础，但在牵引系统控制等核心技术领域仍然处于非常被动的地位。地铁牵引系统结构复杂，地铁快速起停、精确靠站的运行特点进一步提高了牵引控制器的性能要求。为了克服Matlab\Simulink等离线仿真不可避免的局限性，减少牵引控制设备在实际系统中测试的人力、物力消耗，研究能够提高牵引控制装备的研发效率、节约研发成本的实验方法和实验平台，具有重要的理论和工程意义。　　首先，结合电力电子技术的发展现状和地铁牵引控制器的研发需求，对比分析现有仿真实验方法的利弊，论文介绍了牵引系统控制装备研发中常用的仿真实验方法，论述了实时性在仿真试验中的重要性，并完成了一种实时仿真的实现方案。　　然后，根据地铁牵引主电路拓扑结构，分模块介绍数学模型;利用Matlab\Simulink对主电路各个模块分别进行仿真，为虚拟主电路的编程和调试提供参考依据;介绍数学模型时间离散化的一般方法，分析各离散化模型的实现难度和需要消耗的场可编程逻辑阵列FPGA资源，选择牵引主电路的最佳离散化方式。根据牵引控制器的测试需求和牵引主电路的离散化模型，明确FPGA开发板的内部逻辑资源、时钟、信号指示、交互IO端口等设计资源;结合FPGA可提供的资源和牵引主电路的离散化模型，编程实现牵引主电路的仿真模型，结合各电路模块的离线仿真下载调试验证，优化牵引主电路仿真模型的组合逻辑电路设计和时序电路设计。　　最后，结合牵引控制单元(TCU)测试验证牵引主电路仿真模型的可靠性和实时性，并从内部信号数据格式设置、信号传递、静态数据设置、数模转换方式等各个方面探讨牵引主电路仿真模型在精确性、灵活性和实时性方面的改进空间和改进成本，进一步阐释实时仿真在牵引控制装备研发试验方面的先进性和实际应用价值。
作者：	邓廷芝
专业：	控制科学与工程
导师：	李家武
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文