基于LabVIEW的高速列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)半實物仿真平臺研制.pdf

1、近年來，隨著高速鐵路的發(fā)展，我國對于高速列車的研究越來越深入和全面。列車網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)屬于高速列車九大關(guān)鍵技術(shù)之一，一直在高速列車研究領(lǐng)域備受關(guān)注，國內(nèi)外在網(wǎng)絡(luò)控制方面的研究都取得了非常大的進展，但是研究結(jié)果的驗證都需要裝車實測，導(dǎo)致相對成本較高。為了在節(jié)約成本的基礎(chǔ)上更好的研究列車控制的性能和效果，本文采用了半實物仿真的研究方法，建立高速列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)半實物仿真平臺，以期其能夠在高速列車的系統(tǒng)原理研究、系統(tǒng)設(shè)計驗證等方面發(fā)揮巨大作用。

2、
　　本文以CRH3型高速列車為研究對象，設(shè)計并實現(xiàn)了高速列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)半實物仿真平臺。首先在研究IEC61375-1 TCN(Train Communication Network，列車通信網(wǎng)絡(luò))協(xié)議的基礎(chǔ)上對CRH3型高速列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能進行了分析，結(jié)合TCN網(wǎng)絡(luò)協(xié)議以及仿真平臺的特點，使用OPNET仿真軟件建立了半實物仿真平臺的MVB(Multifunctional Vehicle Bus，多功能車輛總線)模型

3、，以實現(xiàn)半實物仿真平臺中MVB通信特性分析。然后，設(shè)計了高速列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)半實物仿真平臺的總體方案，并介紹了半實物仿真平臺的硬軟件開發(fā)環(huán)境。接著，為了研究LabVIEW半實物平臺的實現(xiàn)方式，設(shè)計構(gòu)建了MVB通信、司機控制臺、高壓系統(tǒng)、牽引傳動系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、車門系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、旅客信息系統(tǒng)，同時介紹了LabVIEW在實現(xiàn)上述系統(tǒng)的設(shè)計與構(gòu)建過程中的應(yīng)用，包括子Ⅵ界面的顯示、圖片的顯示、多媒體文件的播放、與Matlab的聯(lián)合仿真等。最后

4、，對仿真平臺進行了系統(tǒng)實驗驗證，測試了各個子系統(tǒng)的功能，驗證平臺實現(xiàn)了列車各車載電氣系統(tǒng)的基本功能。
　　本文以工控機和MVB網(wǎng)卡為硬件基礎(chǔ)，使用LabVIEW為主、Matlab為輔的軟件開發(fā)環(huán)境，研制了高速列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)半實物仿真平臺，實現(xiàn)了MVB數(shù)據(jù)通信和各系統(tǒng)功能仿真，使系統(tǒng)的實現(xiàn)更加合理、貼近實際。平臺的仿真結(jié)果表明，本文所設(shè)計的高速列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)半實物仿真平臺運行穩(wěn)定，可為高速列車的系統(tǒng)設(shè)計、單元功能驗證提供了良好的