電力機車輔助變流系統(tǒng)半實物仿真研究.pdf

1、微電子技術和大功率控制器的快速發(fā)展以及其在交流傳動電力機車上的廣泛應用，對交流傳動控制技術提出了更高的要求，這里就需要將更為有效的、實時的試驗手段引入到控制器研發(fā)過程中。
　　在這樣的試驗需求下，硬件在回路仿真作為一種仿真測試手段被應用到機車控制器研發(fā)過程中。硬件在回路仿真可以在實驗室環(huán)境下，提供包含模擬極限工況、故障注入等情況在內(nèi)的接近真實的運行控制環(huán)境，通過搭建相應的控制器仿真系統(tǒng)，對控制器實物進行測試，快速、便捷的達到預期的

2、效果，節(jié)約了實際測試的成本。
　　本文以HXD2型貨運電力機車輔助變流器系統(tǒng)為原型，利用dSPACE實時仿真器實現(xiàn)硬件在回路仿真，主要完成以下工作：
　　1．以HXD2型貨運電力機車輔助變流系統(tǒng)中的降壓斬波器、三相逆變器、充電機三者為描述對象，利用輸入與輸出之間的數(shù)學關系搭建數(shù)學模型，并分別與離線模型、實際控制器技術標準對比，在誤差范圍內(nèi)保證了數(shù)學模型的可靠性，為下一步數(shù)學模型離散化奠定了基礎。
　　2．由于在實時仿真

3、中需采用定步長的數(shù)值積分方法，因此就要求在FPGA建模過程中需采用數(shù)字離散化方法將連續(xù)的模型進行離散化處理。本文以前向歐拉的離散方法，將數(shù)學模型離散化處理，并利用dSPACE實時仿真器的工具箱搭建相應的FPGA模型，下載到dSPACE實時仿真器中。
　　3．以本文研究中使用到的實驗平臺為例，分別介紹了半實物仿真試驗臺的軟、硬件組成架構。同時，將實時仿真測試結果與現(xiàn)場采集的控制器性能指標對比，驗證了實時仿真系統(tǒng)具有一定的有效性和可信