[发明专利]半实物仿真实现方法、列车牵引制动手柄的仿真实现方法

说明书

本发明涉及一种半实物仿真实现方法、列车牵引制动手柄的仿真实现方法，将待仿真实物元件的实测输出值离散化后，确定待仿真实物元件所需的关键状态参数；根据待仿真实物元件的实测输出值确定待仿真实物元件对应的仿真控件的取值范围，并根据所需的关键状态参数，在取值范围内进行关键状态参数匹配；采用线性插值的方式对除离散采集点之外的实测输出值进行拟合匹配，得到仿真对应的模拟输出值。本发明通过多点精确测量待仿真实物元件所需的实测输出值，合理设计仿真控件取值范围，将取值范围与实测输出值进行匹配，使得仿真司控器牵引制动手柄更加精确地模拟实物司控器牵引制动手柄，提高仿真精确度。

技术领域

本发明属于列车司控器仿真技术领域，尤其涉及一种半实物仿真实现方法、列车牵引制动手柄的仿真实现方法。

背景技术

牵引制动手柄是司控器的重要组成部分，无级类牵引制动手柄主要应用于城轨列车，其通过输出不同电压、电流、PWM波形等形式的信号,经采集模块采集并转化后，对列车施加牵引制动百分比；同时通过手柄物理位置触发速动开关，对外发送牵引指令、制动指令、FB指令、50％牵引指令、50％制动指令、惰行指令，当进行实验室功能测试时，通常对司控器进行半实物仿真。

在牵引制动手柄仿真实现过程中，普遍存在以下问题：

(1)直接将仿真元件输出线性化的牵引制动百分比，而忽略了电压、电流或PWM波形至牵引制动百分比的转换，导致不同负载电阻下，真实司控器的输出存在波动，无法保持纯线性特性，如采用纯线性仿真，与实际牵引司控器的输出存在偏差，导致手柄位置与列车牵引力制动力不匹配，导致列车仿真测试结果精确度不足。

(2)牵引制动手柄的关键位置无快捷触发方式，导致在使用仿真牵引制动手柄过程中，无法准确拖动滑动块至精确位置，从而无法快速准确施加惰行、FB、Bmax等指令，需重复操作，用户体验较差。

发明内容

本发明在上述现有方法不足的基础上提供了一种半实物仿真实现方法、列车牵引制动手柄的仿真实现方法，通过多点精确测量待仿真实物元件的实测输出电压值，合理设计仿真控件取值范围，将取值范围与实测输出电压进行匹配，从而更加精确地模拟仿真实物。

为了实现上述目的，本发明提供了一种半实物仿真实现方法，包括：

将待仿真实物元件的实测输出值离散化后，确定待仿真实物元件所需的关键状态参数；

根据待仿真实物元件的实测输出值确定待仿真实物元件对应的仿真控件的取值范围，并根据所需的关键状态参数，在取值范围内进行关键状态参数匹配；

采用线性插值的方式对除离散采集点之外的实测输出值进行拟合匹配，得到仿真对应的模拟输出值。

优选的，采用一维数组插值的方式对除离散采集点之外的实测输出值进行拟合匹配：将仿真控件值设置为x值，离散化的实测输出值设置y值，构建一维数组插值函数，元素(x)通过线性插值获取指数索引后计算输出元素(y)经插值拟合所得模拟输出。

优选的，从关键状态参数中设定优先关键状态参数，对优先关键状态参数设置快捷触发功能，当优先关键状态参数触发快捷触发功能时，该优先关键状态参数将赋值为预设匹配的优先关键状态参数值，仿真控件输出预设匹配的优先关键状态参数值。

优选的，基于Labview软件对待仿真实物元件仿真。

一种列车牵引制动手柄的仿真实现方法，设定牵引制动手柄为待仿真实物元件，牵引制动手柄的实测输出值为实测输出电压值，采用所述的半实物仿真实现方法，包括：

将待仿真牵引制动手柄的实测输出电压值离散化后，确定牵引制动手柄所需的关键状态参数，包括牵引指令、制动指令、FB紧急制动指令、50％牵引指令、50％制动指令、惰行指令、Bmax制动极小位、Pmax牵引极大位；