[发明专利]轨道车辆牵引系统的辅助设计系统和设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种辅助设计系统和设计方法，特别涉及一种轨道车辆牵引系统的辅助设计系统和设计方法。

背景技术

为适应用户市场的多元化需求，要求高速轨道车辆牵引系统的设计能够及时满足列车性能的变化，因此新的设计方案需要考虑系统稳态性能和动态性能。在实际设计过程中，难以及时获悉牵引系统关键部件的温升、转矩脉动等动态性能，制约了设计人员提出更好的设计方案。

发明内容

本发明主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种能够为设计人员提供牵引系统各个部件稳态和动态性能，辅助设计人员完成更好的设计方案的轨道车辆牵引系统的辅助设计系统。

本发明的另一个主要目的在于提供一种轨道车辆牵引系统的设计方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种轨道车辆牵引系统的辅助设计系统，包括数据库模块，用于存储在设计过程中确定的牵引系统各个部件的电气容量、性能参数；部件功能模型库模块，用于存储和加载牵引系统主要部件的稳态和动态模型；结构配置设计模块，用于人机交互，在所述辅助设计系统中录入车辆运行的指标要求，辅助设计系统根据车辆运行指标要求加载牵引系统各个部件的稳态模型，计算出各个部件的电气容量和性能参数并存入数据库模块，设计人员根据各个部件的电气容量和性能参数设计出牵引系统的拓扑结构。

进一步，在结构配置设计模块录入牵引系统的拓扑结构，所述辅助设计系统自动识别所述拓扑结构，所述辅助设计系统根据所述拓扑结构和数据库模块内所确定的各个部件的电气容量和性能参数，加载各个部件的动态模型，对各个部件进行动态仿真，确定各个部件的电气性能变化。

进一步，还包括算法库模块，用于存储牵引系统主要部件的主要控制策略，当所述辅助设计系统加载各个部件的动态模型时，设计人员在算法库模块中选择一种控制策略，所述辅助设计系统根据该控制策略对牵引系统的主要部件进行仿真计算。

进一步，主要部件为整流器和逆变器。

进一步，结构配置设计模块为图形化编辑模块，在所述辅助设计系统的输入界面以各个部件的图标完成各个部件以及牵引系统拓扑结构的编辑录入。

本发明的另一个技术方案是：

一种应用上述的辅助设计系统的设计方法，包括如下步骤：

步骤1，在所述辅助设计系统中录入车辆运行的指标要求；

步骤2，辅助设计系统根据所述车辆运行的指标要求，加载牵引系统各个部件的稳态模型，计算出各个部件的电气容量和性能参数；

步骤3，设计人员依据计算出的各个部件的电气容量和性能参数，设计牵引系统的拓扑结构。

进一步，在所述步骤2中，辅助设计系统将计算出各个部件的电气容量和性能参数，编号后存入数据库模块。

进一步，在所述步骤3后增加一个步骤，设计人员将设计好的牵引系统拓扑结构通过结构配置设计模块录入，辅助设计系统自动识别所述拓扑结构，并根据拓扑结构和从数据库模块调取的各个部件电气容量和性能参数，加载各个部件的动态模型，对各个部件进行动态仿真，确定各个部件的电气性能变化。

进一步，当设计人员需要辅助设计系统加载各个部件的动态模型时，设计人员在算法库模块中选择一种控制策略，所述辅助设计系统根据该控制策略对牵引系统的整流器和逆变器进行仿真计算。

综上内容，本发明所述的一种轨道车辆牵引系统的辅助设计系统和设计方法，可加载稳态模型确定各个部件的电气容量和性能参数，为设计人员提供了依据。通过自动识别录入的牵引系统拓扑结构，加载动态模型，仿真列车运行过程，使设计人员能够了解到所设计的牵引系统的动态性能，以便修改完善所做的设计。本发明能够使设计人员在设计过程中，随时掌握所设计的牵引系统的稳态和动态性能，可以有效的指导设计人员的工作，提高设计人员的工作效率，使设计人员设计出更好的方案。

附图说明

图1 是本发明牵引系统中主要部件的结构示意图； 

图2 是本发明辅助设计系统的结构示意图；

图3 是本发明结构配置设计模块的界面示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

如图1所示，轨道车辆的牵引系统主要包括输入电源、牵引变压器、整流器、逆变器、牵引电机等。牵引系统将车顶引入的高压电通过牵引变压器降压，通过整流器、逆变器变频变压后，以可控、恰当的方式输送到牵引电机，牵引电机牵引车辆运行。