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半实物仿真方法在ATO系统调速功能的实现
| 论文题名： | 半实物仿真方法在ATO系统调速功能的实现 |
| 关键词： | 列车自动驾驶;PID控制;半实物仿真;ATO系统;调速功能 |
| 摘要： | 列车自动驾驶(ATO)技术在现代城市轨道交通列车控制系统中发挥重要作用，它可以对两站间的列车行驶速度进行控制，其控制效果直接影响各项性能指标。在列车自动驾驶中应用不同的控制算法，其控制效果是不一样的。因此无论是现在还是将来，都有必要研究有效的列车自动驾驶控制算法，使列车最大限度地处于最佳运行状态。 传统的对列车自动驾驶算法的研究大部分是基于Simulink下的离线仿真，这种纯软件的仿真没有在实时的仿真环境下进行，无法实现数据的实时产生，交换和处理，并和真实的列车及车载设备相脱离，对于实际ATO产品的开发帮助较小。研究ATO的算法需要更真实的仿真环境，将控制算法放在半实物的实时仿真系统的环境中，仿真数据是实时产生和交互的，还可以通过真实的物理接口和列车或其它车载设备连接，更真实更直观的检验控制效果，对ATO产品的开发有着很大的帮助。 半实物仿真系统可以通过物理接口与真实的列车进行连接，实现数据的实时交互，并且可以通过监控界面更直观的观察仿真效果以及完成控制参数进行快速修改。因此，半实物仿真系统为ATO系统的研究和开发提供一个良好的平台。 本文结合目前ATO系统对速度控制的研究现状，设计和实现一种半实物仿真的实时仿真系统。该实时仿真系统通过ATO系统调速功能的研究，针对实际的牵引/制动系统，设计被控对象模型。本文首先采用经典PID和模糊自适应PID控制算法，对两种控制算法的参数进行整定，实现ATO系统在纯软件中的仿真。然后本文重点考虑ATO系统在半实物仿真系统中的实现。在半实物仿真系统中，进行软件驱动的设计和控制算法代码的生成，实现ATO系统在半实物仿真。最后将ATO仿真模型进行纯软件仿真和半实物仿真，结果充分证明了半实物仿真弥补了纯软件仿真中在真实性和修改性方面的不足，使控制算法的检验更真实、更全面，更有利于控制器的开发。 |
| 作者： | 张慧 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 唐慧佳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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