高速列车牵引传动系统协同仿真研究及软件设计

葛兴来，张晓华

(西南交通大学 磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室, 四川 成都　610031)

高铁走出去战略促进了中国高速铁路蓬勃发展，同时也对高速列车性能和安全提出了更高的要求。建立1套以高速列车为核心的多学科协同仿真系统，在未来高速铁路的发展中将具有重要的工程应用价值。牵引传动系统协同仿真是高速列车耦合大系统仿真平台的重要组成部分，这就需要搭建更真实的牵引传动系统动态仿真模型，以及设计牵引传动系统与仿真平台间的协同仿真。

文献[1]基于dSPACE实时仿真器建立牵引传动系统纯数字实时综合仿真系统，并利用MATLAB软件建立牵引传动系统控制器模型和被控对象模型；文献[2]以6轴电力机车传动系统为例，分别采用硬件回路(HIL)和快速控制原型(RCP)2种半实物仿真方式，对牵引传动系统进行建模和分析。但二者都需要昂贵的硬件设备支持。文献[3]采用纯软件设计的方式，结合SIMULINK和VC++软件的优点，建立了CRH2和CRH3型动车组的牵引传动系统模型，可以在脱离MATLAB软件的环境下运行，但仅可进行牵引传动系统的独立仿真，而且没有考虑过分相、中间直流侧电压抬升以及与列车运行控制模块间的协同仿真，并且在高速列车全速域均采用异步空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation，SVPWM)，这与实际不相符[4-7]。文献[8]研究了可在线计算作用时间的同步SVPWM算法，但文中只给出了同步4脉冲和同步2脉冲2种开关序列。另外，有关基于纯软件的高速列车牵引传动系统全速域、多学科协同仿真研究，目前也未见报道。……