CN111007828B - 用于列车传动控制单元的逆变重投自动测试方法及装置 - Google Patents

用于列车传动控制单元的逆变重投自动测试方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种用于列车传动控制单元的逆变重投自动测试方法及装置,该方法步骤包括:S1.根据所需模拟的目标运行工况产生对应的控制信号,并发送给被测DCU,以控制被测DCU运行在目标运行工况下;S2.根据所需模拟的目标干扰工况产生所需的干扰信号,并发送给被测DCU,以控制被测DCU处于目标干扰工况下;S3.发送断电指令给被测DCU,被测DCU断电后再发送重投指令给被测DCU,获取被测DCU执行重投后的运行状态,得到测试结果输出;该装置包括运行工况模拟模块、干扰工况模拟以及逆变重投测试模块。本发明具有实现方法、成本低、能够实现自动化测试,测试效率及测试精度高等优点。

Description

用于列车传动控制单元的逆变重投自动测试方法及装置
技术领域
本发明涉及电气化铁路车辆测试技术领域,尤其涉及一种用于列车传动控制单元的逆变重投自动测试方法及装置。
背景技术
列车中DCU(Drive Control Unit,列车传动控制单元)在运行过程中,不可避免地会存在经历断电-重投过程,逆变重投即为逆变电机的三相交流电供电中断后重新投入电流,如在电气化铁道中接触网常采用分段换相供电,每间隔一定距离,机车受电弓都要经过一个分相绝缘器进入另外一个供电相,在进出分相绝缘器时,机车受电弓必须在无电状态,此时电机驱动系统经历了一个断电-重投的过程;又如,如果出现短时可恢复性故障,比如短时停电和短时保护装置启动等情况,也会出现断电-重投的过程。
在列车带速重投时,由于列车是大惯性系统,一般感应电机此时还处在高速转状态,要求控制系统必须在电机有较高初速度的情况下立即投入工作,有可能会因无法励磁等原因重投失败,而一旦出现重投失败情况,机箱无法重新启动,会导致需要复位的严重后果,因此针对在不同工况下的逆变重投测试十分必要。
目前针对列车DCU的逆变重投性能通常是采用人工直接现场测试的方式,而人工测试方式必须在现场进行测试,且测试过程复杂,需要不断重复在不同速度点以及向前向后牵引制动等运行工况下分别进行测试,导致所需测试时间较长,所需耗费的人力资源较多,还易于发生误操作。有从业者提出使用陪测的逻辑程序控制启停操作,但是采用该类方式必须给DCU刷入新的程序,且所刷入的程序与现场程序并不完全一致,同时现场会存在干扰工况,直接采用在DCU中刷入陪测程序的方式,无法真实模拟DCU的现场运行环境,实际测试精度并不高。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于:针对现有技术存在的技术问题,本发明提供一种实现方法、成本低、能够实现自动化测试,测试效率及测试精度高的用于列车传动控制单元的逆变重投自动测试方法及装置。
为解决上述技术问题,本发明提出的技术方案为:
一种用于列车传动控制单元的逆变重投自动测试方法,步骤包括:
S1. 运行工况模拟:根据所需模拟的目标运行工况产生对应的控制信号,并发送给被测DCU,以控制被测DCU运行在目标运行工况下;
S2. 干扰工况模拟:根据所需模拟的目标干扰工况产生所需的干扰信号,并发送给被测DCU,以控制被测DCU处于目标干扰工况下;
S3. 逆变重投测试:发送断电指令给被测DCU,被测DCU断电后再发送重投指令给被测DCU,获取被测DCU执行重投后的运行状态,得到测试结果输出。
作为本发明方法的进一步改进:所述运行工况包括向前牵引、向后牵引、向前制动、向后制动中任意一种。
作为本发明方法的进一步改进,所述步骤S1中接收用于指定所需模拟的运行工况的控制指令,由接收到的控制指令确定所需模拟的目标运行工况,所述运行工况包括向前牵引、向后牵引、向前制动、向后制动中任意一种,所述控制指令包括升功指令、合/分主断指令、方向指令、牵引指令、牵引级位指令、制动级位指令、紧急牵引指令、司控台手柄级位指令中任意一种或多种。
作为本发明方法的进一步改进,所述步骤S2中,通过预先构建包括DCU运行模型的干扰工况模拟模型,所述干扰工况模拟模型接收用于模拟不同干扰工况的输入信号,并提供给所述DCU运行模型,由所述DCU运行模型的输出信号得到在指定干扰工况下DCU的运行参数变化量,并作为对应各干扰工况的所述干扰信号。
作为本发明方法的进一步改进:所述干扰工况包括增大、减少负载以模拟负载增大、减小的干扰工况,或增大、减小摩擦阻力以模拟摩擦阻力增大或减小的干扰工况,或增加、降低速度以模拟速度急速增加、降低的干扰工况,或产生波动的原边电流以模拟原边电流波动的干扰工况。
作为本发明方法的进一步改进:所述步骤S3中通过发送所述断电指令使得电机的逆变电流为0;所述断电指令包括使得直流母线电压在指定时长内跌落的指令,或使得从牵引运行、动力制动、动力制动加空气制动中任意一种运行工况向惰行工况转换的指令,或使得保护电路动作的指令。
作为本发明方法的进一步改进:还包括重复执行步骤S1~步骤S3,以在不同速度点、运行工况、干扰工况对被测DCU进行逆变重投测试,得到对应各速度点、运行工况、干扰工况的测试结果输出,直至完成所需的所有速度点、运行工况、干扰工况的测试。
作为本发明方法的进一步改进:在不同速度点对被测DCU进行逆变重投测试时,执行所述步骤S1以控制被测DCU进行重复的牵引和制动操作,并实时判断是否达到所需测试的速度点,每当判断达到所需测试的速度点时,转入执行步骤S2以启动逆变重投测试。
作为本发明方法的进一步改进:在不同速度点对被测DCU进行逆变重投测试时,执行所述步骤S1以控制被测DCU进行重复的牵引和制动操作,每次转入步骤S2以启动逆变重投测试时记录当前速度,并控制使得两次逆变重投测试之间的时间呈不断增加的趋势以不断增加重投速度,直至测试完成。
作为本发明方法的进一步改进,测试完成后还包括缺失速度测试步骤,具体步骤包括:判断当前测试是否覆盖了所需的所有速度点,如果存在未覆盖到的缺失速度点,转入执行所述步骤S1以控制被测DCU进行重复的牵引和制动操作,并实时判断是否达到所需测试的缺失速度点,每当判断达到所需测试的缺失速度点时,转入执行步骤S2以启动逆变重投测试。
作为本发明方法的进一步改进:所述步骤S1前预先构建用于根据所需模拟的目标运行工况产生对应的控制信号的运行工况模拟模型、以及用于根据所需模拟的目标干扰工况产生所需的干扰信号的干扰工况模拟模型,所述步骤S1中通过调用所述运行工况模拟模型产生对应的控制信号,所述步骤S2中通过调用所述干扰工况模拟模型产生所需的干扰信号。
一种用于列车传动控制单元的逆变重投自动测试装置,包括:
运行工况模拟模块,用于根据所需模拟的目标运行工况产生对应的控制信号,并发送给被测DCU,以控制被测DCU运行在目标运行工况下;
干扰工况模拟模块,用于根据所需模拟的目标干扰工况产生所需的干扰信号,并发送给被测DCU,以控制被测DCU处于目标干扰工况下;
逆变重投测试模块,用于发送断电指令给被测DCU,被测DCU断电后再发送重投指令给被测DCU,获取被测DCU执行重投后的运行状态,得到测试结果输出。
作为本发明装置的进一步改进:还包括测试控制模块,用于控制重复执行所述运行工况模拟模块、所述干扰工况模拟模块以及逆变重投测试模块,在不同速度点、运行工况、干扰工况对被测DCU进行逆变重投测试,得到对应各速度点、运行工况、干扰工况的测试结果输出,直至完成所需的所有速度点、运行工况、干扰工况的测试。
作为本发明装置的进一步改进:还包括用于对被测DCU执行重投后监测DCU运行过程中各运行程序的运行状态的DCU监控模块。
作为本发明装置的进一步改进:还包括实时仿真模块,用于输出和采集外部信号,以实时的模拟DCU于真实设备之间的信号交互。
作为本发明装置的进一步改进:所述运行工况模拟模块集成设置在一预先构建的虚拟司控台程序中,所述虚拟司控台程序、实时仿真模块以及干扰工况模拟模块集成在一个仿真模块中,所述仿真模块与被测DCU通过网络连接,所述仿真模块通过一控制端接收所需测试的运行工况、干扰工况的配置指令,以及将测试结果传输给所述控制端。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
1、本发明用于列车传动控制单元的逆变重投自动测试方法及装置,通过向DCU发送控制信号模拟DCU的真实运行工况,以及发送干扰信号模拟DCU真实环境的干扰工况,能够真实模拟DCU的运行状态,再通过模拟DCU的断电-重投过程,可以基于半实物的测试方法实现DCU逆变重投自动化测试,整个测试过程可以避免人工操作,且无需进行现场测试,有效减少测试成本、提高测试效率,同时由于能够真实模拟DCU现场的干扰工况,能够有效提高测试精度。
2、本发明用于列车传动控制单元的逆变重投自动测试方法及装置,仅需简单的配置测试的速度、运行工况、干扰工况,即可以实现不同运行工况、干扰工况下DCU逆变重投稳定性的测试,同时可以方便的针对现场出现过的故障来模拟相应的场景复现。
3、本发明用于列车传动控制单元的逆变重投自动测试方法及装置,进一步能够全面覆盖DCU逆变重投测试所需的所有速度点,满足不同测试速度的需求,从而能够充分测试DCU逆变重投稳定性的性能。
4、本发明用于列车传动控制单元的逆变重投自动测试方法及装置,进一步对运行工况、干扰工况等模拟均使用模型实现,可以结合实际负载方便的执行半实物的自动化测试,同时还可以方便的更改外部运行条件,真实模拟各种运行、环境状况,甚至还可以实现现场难以实际操作的极限工况。
附图说明
图1是本发明实施例1用于列车传动控制单元的逆变重投自动测试方法的实现流程示意图。
图2是本发明实施例1中实现逆变重投自动测试的具体流程示意图。
图3是本发明实施例2中采用的测试平台实现逆变重投自动测试的结构原理示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述,但并不因此而限制本发明的保护范围。
实施例1:
如图1所示,本实施例用于列车传动控制单元的逆变重投自动测试方法,步骤包括:
S1. 运行工况模拟:根据所需模拟的目标运行工况产生对应的控制信号,并发送给被测DCU,以控制被测DCU运行在目标运行工况下;
S2. 干扰工况模拟:根据所需模拟的目标干扰工况产生所需的干扰信号,并发送给被测DCU,以控制被测DCU处于目标干扰工况下;
S3. 逆变重投测试:发送断电指令给被测DCU,被测DCU断电后再发送重投指令给被测DCU,获取被测DCU执行重投后的运行状态,得到测试结果输出。
本实施例通过向DCU发送控制信号模拟DCU的真实运行工况,以及发送干扰信号模拟DCU真实环境的干扰工况,能够真实模拟DCU的运行状态,再通过模拟DCU的断电-重投过程,可以基于半实物的测试方法实现DCU逆变重投自动化测试,实现对DCU的重投进行干扰模拟,验证DCU的重投控制功能是否能稳定工作,整个测试过程可以避免人工操作,且无需进行现场测试,有效减少测试成本、提高测试效率,同时由于能够真实模拟DCU现场的干扰工况,能够有效提高测试精度。
本实施例中,运行工况具体包括向前牵引、向后牵引、向前制动、向后制动等,具体可根据实际需求配置所需测试的运行工况,模拟传动控制单元的上层部件发出的网络控制信号,通过产生对应的网络控制信号发送给被测DCU,来模拟DCU的不同运行工况。进一步还可以设置模拟车辆开关值以及模拟量值等,如牵引信号、制动信号、电压信号、电机转速等,以进一步提高DCU运行模拟精度。
本实施例步骤S1中,具体接收用于指定所需模拟的运行工况的控制指令,由接收到的控制指令确定所需模拟的目标运行工况,控制指令包括升功指令、合/分主断指令、方向指令、牵引指令、牵引级位指令、制动级位指令、紧急牵引指令、司控台手柄级位指令等。每次测试时,在测试控制端仅需根据所需模拟的运行工况给定对应的控制指令,测试端接收到控制指令后识别出所需模拟的运行工况后,产生对应的控制信号发送给被测DCU。
在具体应用实施例中,通过配置一个交互终端作为测试控制端,交互终端中模拟包含升功按钮、合/分主断、方向手柄、牵引按钮、牵引级位按钮、制动级位按钮、紧急牵引、司控台手柄级位指令等,通过交互终端输入控制指令,即可启动对被测DCU在所需工况下的测试。
本实施例步骤S2中,通过预先构建包括DCU运行模型的干扰工况模拟模型,干扰工况模拟模型接收用于模拟不同干扰工况的输入信号,并提供给DCU运行模型,由DCU运行模型的输出信号得到在指定干扰工况下DCU的运行参数变化量,并作为对应各干扰工况的干扰信号,从而可以模拟DCU现场各种典型的干扰工况,使得能够尽可能的真实的模拟DCU运行干扰环境。
在具体应用实施例中,预先可使用MATALAB等软件构建DCU运行模型,由DCU运行模型模拟列车中DCU的运行状态,向DCU运行模型输入模拟指定干扰工况的输入信号,如增大、减少负载以模拟负载突然增大、减小的干扰工况,或增大、减小摩擦阻力以模拟摩擦阻力突然增大或减小的干扰工况,或增加、降低速度以模拟速度急速增加、降低的干扰工况,或产生波动的原边电流以模拟原边电流波动的干扰工况,接入上述输入信号后DCU运行模型的运行参数会发生变化,将DCU的运行参数变化量作为对应干扰工况的干扰信号,实现各类干扰工况的模拟。
本实施例上述负载增大、减小的干扰工况时,具体可以根据特性曲线计算得出对速度、粘着力等的影响,与电机参数(如极对数等)相关,速度极速降低(或滑行工况)和增加(或空转工况)可以采用根据点位强行拉低或提升电压实现,一般而言速度不会跳变,而是线性或者指数型增长,具体均可以使用上位机编写自动化用例的脚本,从点位输入的电压信号经过DCU内部FPGA和CPLD的转换得到对应速度;原边电流波动具体可以在DCU对应点位上接入程控电源,模拟现场工况时的电压波动。
本实施例步骤S3中,模拟现场可能出现的断电指令,通过发送断电指令使得电机的逆变电流为0;断电指令可以是使得直流母线电压在指定时长内跌落的指令,也可以是使得从牵引运行、动力制动、动力制动加空气制动等运行工况向惰行工况转换的指令,也可以是使得保护电路动作的指令等,可模拟现场典型的各种不同种类的逆变重投过程,如受电弓进出分相绝缘器掉电、短时保护装置启动等,从而更为准确的模拟现场真实逆变重投环境,当然还可以根据实际需求模拟其他种类的逆变重投过程,重投指令具体也可以设定为极限值,或者采用高强度进行重投、延长停电时间等方式实现。
本实施例上述测试方法还包括重复执行步骤S1~步骤S3,以在不同速度点、运行工况、干扰工况对被测DCU进行逆变重投测试,得到对应各速度点、运行工况、干扰工况的测试结果输出,直至完成所需的所有速度点、运行工况、干扰工况的测试,即仅需简单的配置测试的速度、运行工况、干扰工况,即可以实现不同运行工况、干扰工况下DCU逆变重投稳定性的测试,同时可以方便的针对现场出现过的故障来模拟相应的场景复现。
若直接对DCU强制设定重投时的速度,此时会导致力矩和实际值不吻合,不符合现场情况,为了覆盖全速度下的逆变重投工况,同时尽可能的模拟真实工况,在不同速度点对被测DCU进行逆变重投测试时,具体可采用以下两种非强制方式进行测试:
第一种:执行步骤S1以控制被测DCU进行重复的牵引和制动操作,并实时判断是否达到所需测试的速度点,每当判断达到所需测试的速度点时,转入执行步骤S2以启动逆变重投测试,通过上述步骤,能够全面覆盖DCU逆变重投测试所需的所有速度点,满足不同测试速度的需求,从而能够充分测试DCU逆变重投稳定性的性能。采用该类方式可以准确、全面的覆盖所有速度点。
在具体应用实施例中,采用第一种测试方式时,先通过上位机发送网络信号对DCU进行重复的牵引和制动操作,由监控软件读取出此时速度,并在上位机进行判断是否达到测试的速度,一旦达到速度即进行重投测试,完成所有速度点的重投测试后针对测试结果生成测试报告。
第二种:执行步骤S1以控制被测DCU进行重复的牵引和制动操作,每次转入步骤S2以启动逆变重投测试时记录当前速度,并控制使得两次逆变重投测试之间的时间呈不断增加的趋势以不断增加重投速度,直至测试完成。采用该类方式可以提高测试效率,结合进一步的补全测试可以同时保证测试的全面性。
该类测试方式测试完成后,如果有缺失的速度,还进一步包括缺失速度测试步骤,以补全缺失的速度,具体可采用第一种方式进行补全,即:判断当前测试是否覆盖了所需的所有速度点,如果存在未覆盖到的缺失速度点,转入执行所述步骤S1以控制被测DCU进行重复的牵引和制动操作,并实时判断是否达到所需测试的缺失速度点,每当判断达到所需测试的缺失速度点时,转入执行步骤S2以启动逆变重投测试。
在具体应用实施例中,采用第二种测试方式时,先通过上位机发送网络信号对DCU进行重复的牵引和制动操作,进行重投测试前记录此时速度,两次重投测试之间的时间成等差数列不断增加,依靠时间的增加来不断增加重投速度,测试完成后,根据每次进行重投测试前记录的速度;判断是否覆盖了所有的速度点,如果有缺失的速度可以使用第一种方式进行补全,重投测试间时间等差数列目的仅是为了尽量覆盖更多的速度点,可以采用随机数、等比数列等其他方式设置时间的不同以达到重投速度点的不同。
当然上述在不同速度点对被测DCU进行逆变重投测试时,也可以根据实际需求采用强制设定重投时的速度以降低实现复杂度。
本实施例中,步骤S1前预先构建用于根据所需模拟的目标运行工况产生对应的控制信号的运行工况模拟模型、以及用于根据所需模拟的目标干扰工况产生所需的干扰信号的干扰工况模拟模型,步骤S1中通过调用运行工况模拟模型产生对应的控制信号,步骤S2中通过调用干扰工况模拟模型产生所需的干扰信号。即由模型的方式结合实际负载可以实现半实物的测试,且基于模型的方式,可以方便的更改外部运行条件,真实模拟各种运行、环境状况,甚至还可以实现现场难以实际操作的极限工况。
本实施例用于列车传动控制单元的逆变重投自动测试装置,包括:
运行工况模拟模块,用于根据所需模拟的目标运行工况产生对应的控制信号,并发送给被测DCU,以控制被测DCU运行在目标运行工况下;
干扰工况模拟模块,用于根据所需模拟的目标干扰工况产生所需的干扰信号,并发送给被测DCU,以控制被测DCU处于目标干扰工况下;
逆变重投测试模块,用于发送断电指令给被测DCU,被测DCU断电后再发送重投指令给被测DCU,获取被测DCU执行重投后的运行状态,得到测试结果输出。
本实施例中,还包括测试控制模块,用于控制重复执行运行工况模拟模块、干扰工况模拟模块以及逆变重投测试模块,在不同速度点、运行工况、干扰工况对被测DCU进行逆变重投测试,得到对应各速度点、运行工况、干扰工况的测试结果输出,直至完成所需的所有速度点、运行工况、干扰工况的测试。
本实施例中,还包括用于对被测DCU执行重投后监测DCU运行过程中各运行程序的运行状态的DCU监控模块。
本实施例用于列车传动控制单元的逆变重投自动测试装置与上述用于列车传动控制单元的逆变重投自动测试方法一一对应,具有相同的实现原理及技术效果,在此不再一一赘述。
进一步的,本实施例中还包括实时仿真模块,用于输出和采集外部信号,以实时的模拟DCU于真实设备之间的信号交互。
进一步的,本实施例中运行工况模拟模块集成设置在一预先构建的虚拟司控台程序中,虚拟司控台程序、实时仿真模块以及干扰工况模拟模块集成在一个仿真模块中,仿真模块与被测DCU通过网络连接,仿真模块通过一控制端接收所需测试的运行工况、干扰工况的配置指令,结合控制端及仿真模块即可方便的实现自动测试,在实验室等环境即可实现测试而无需在现场测试。
实施例2:
本实施例通过搭建一套列车传动控制单元逆变重投自动化测试平台,基于该测试平台使用实施例1的测试方法实现传动控制单元的逆变重投自动测试,如图3所示,列车传动控制单元逆变重投自动化测试平台具体包括待测机箱、仿真装置和上位机,待测机箱连接至仿真装置,同时也通过网口与串口连接至上位机,上位机连接有显示器,其中仿真装置具体集成有:
实时仿真机,用于输出和采集外部信号,实时的模拟传动控制单元真实设备之间的信号交互,模拟传动控制单元对列车的仿真控制,实现硬件在环半实物实时仿真。
虚拟司控台软件,用于模拟传动控制单元的上层部件发出的网络控制信号,对传动控制单元运行过程进行控制,并接收传动控制单元上传的数据信息进行显示,该虚拟司控台软件中操作界面包含升功按钮、合/分主断、方向手柄、牵引按钮、牵引级位按钮、制动级位按钮、紧急牵引,司控台手柄级位指令以及模拟列车显示屏中部分信号显示功能。
DCU软件配置和监控软件,用于对DCU软件参数进行配置,监控DCU中各软件运行状态,测试过程中通过其判断软件功能实现情况;
干扰装置,用于测试来自外界的干扰或模拟产生干扰信号下发到DCU,验证逆变重投能否稳定工作,并将验证结果发送至上位机。
本实施例中以现场实际情况为仿真对象,通过上位机虚拟司控台软件,给DCU发送网络信号,在真实的负载情况下进行软件的半实物仿真测试,除被测软件的搭载平台DCU外,整车系统其他部分均由模型替代,能更方便地更改外部运行条件,真实模拟多种实际情况,甚至是在现场难以实际操作的极限工况。
本实施例先根据需要在上位机设置不同DCU运行信息,在自动进行逆变重投的过程中,输入不同的干扰,查看对逆变重投的影响,并将结果反馈至上位机,待全部测试用例执行完毕后自动生成总报告,测试用例可以设置为覆盖所需现场工况、干扰和速度点。采用上述测试平台实现传动控制单元的逆变重投自动测试的详细流程为:
步骤一、通过虚拟司控台软件给机箱发送网络控制信号,使DCU按所需的状态运行,具体包括向前牵引、向后牵引、向前制动、向后制动等基本运行状态。
为了覆盖全速度下的逆变重投工况,本实施例中采取以下两种方法来执行自动化测试。
方法1:使用上位机发送网络信号对DCU进行重复的牵引和制动操作,由监控软件读取出此时速度,并在上位机进行判断是否达到测试的速度,一旦达到速度即进行重投测试,完成所有速度点的重投测试后针对测试结果生成测试报告。
方法2:使用上位机发送网络信号对DCU进行重复的牵引和制动操作,进行重投测试前记录此时速度,两次重投测试之间的时间成等差数列不断增加,依靠时间的增加来不断增加重投速度,测试完成后,根据每次进行重投测试前记录的速度,判断是否覆盖了所有的速度点,如果有缺失的速度可以使用方法1补全。
步骤二、模拟现场可能出现的干扰工况,将干扰信号下发给DCU。
为了更贴近真实的现场逆变重投,本实施例的干扰工况包括负载的突然增大或减小、摩擦阻力突然增大或减小、速度急速增加或降低以及原边电流波动或不稳定等。
步骤三、模拟现场可能出现的断电指令,使电机的逆变电流归零。
为了更贴近真实的现场逆变重投,本实施例中断电指令包括直流母线电压短时跌落,以及牵引运行、动力制动、动力制动加空气常用制动向惰行工况转换,以及保护电路动作等。
步骤四、模拟现场发送重投指令,发送的重投指令根据步骤三中断电指令的情况执行,即恢复步骤三中进行的操作。
步骤五、通过监控软件检测电机电流是否重新投入,检查逆变重投的抗干扰能力。
上述只是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (11)

1.一种用于列车传动控制单元的逆变重投自动测试方法,其特征在于,步骤包括:
S1.运行工况模拟:根据所需模拟的目标运行工况产生对应的控制信号,并发送给被测DCU,以控制被测DCU运行在目标运行工况下;
S2.干扰工况模拟:根据所需模拟的目标干扰工况产生所需的干扰信号,并发送给被测DCU,以控制被测DCU处于目标干扰工况下;
S3.逆变重投测试:发送断电指令给被测DCU,被测DCU断电后再发送重投指令给被测DCU,获取被测DCU执行重投后的运行状态,得到测试结果输出;
还包括重复执行步骤S1~步骤S3,以在不同速度点、运行工况、干扰工况对被测DCU进行逆变重投测试,得到对应各速度点、运行工况、干扰工况的测试结果输出,直至完成所需的所有速度点、运行工况、干扰工况的测试;
在不同速度点对被测DCU进行逆变重投测试时,执行所述步骤S1以控制被测DCU进行重复的牵引和制动操作,每次转入步骤S2以启动逆变重投测试时记录当前速度,并控制使得两次逆变重投测试之间的时间呈不断增加的趋势以不断增加重投速度,直至测试完成。
2.根据权利要求1所述的用于列车传动控制单元的逆变重投自动测试方法,其特征在于,所述步骤S1中接收用于指定所需模拟的运行工况的控制指令,由接收到的控制指令确定所需模拟的目标运行工况,所述运行工况包括向前牵引、向后牵引、向前制动、向后制动中任意一种,所述控制指令包括升功指令、合/分主断指令、方向指令、牵引指令、牵引级位指令、制动级位指令、紧急牵引指令、司控台手柄级位指令中任意一种或多种。
3.根据权利要求1所述的用于列车传动控制单元的逆变重投自动测试方法,其特征在于,所述步骤S2中,通过预先构建包括DCU运行模型的干扰工况模拟模型,所述干扰工况模拟模型接收用于模拟不同干扰工况的输入信号,并提供给所述DCU运行模型,由所述DCU运行模型的输出信号得到在指定干扰工况下DCU的运行参数变化量,并作为对应各干扰工况的所述干扰信号。
4.根据权利要求3所述的用于列车传动控制单元的逆变重投自动测试方法,其特征在于:所述干扰工况包括增大、减少负载以模拟负载增大、减小的干扰工况,或增大、减小摩擦阻力以模拟摩擦阻力增大或减小的干扰工况,或增加、降低速度以模拟速度急速增加、降低的干扰工况,或产生波动的原边电流以模拟原边电流波动的干扰工况。
5.根据权利要求1所述的用于列车传动控制单元的逆变重投自动测试方法,其特征在于,所述步骤S3中通过发送所述断电指令使得电机的逆变电流为0;所述断电指令包括使得直流母线电压在指定时长内跌落的指令,或使得从牵引运行、动力制动、动力制动加空气制动中任意一种运行工况向惰行工况转换的指令,或使得保护电路动作的指令。
6.根据权利要求1所述的用于列车传动控制单元的逆变重投自动测试方法,其特征在于,测试完成后还包括缺失速度测试步骤,具体步骤包括:判断当前测试是否覆盖了所需的所有速度点,如果存在未覆盖到的缺失速度点,转入执行所述步骤S1以控制被测DCU进行重复的牵引和制动操作,并实时判断是否达到所需测试的缺失速度点,每当判断达到所需测试的缺失速度点时,转入执行步骤S2以启动逆变重投测试。
7.根据权利要求1~5中任意一项所述的用于列车传动控制单元的逆变重投自动测试方法,其特征在于,所述步骤S1前预先构建用于根据所需模拟的目标运行工况产生对应的控制信号的运行工况模拟模型、以及用于根据所需模拟的目标干扰工况产生所需的干扰信号的干扰工况模拟模型,所述步骤S1中通过调用所述运行工况模拟模型产生对应的控制信号,所述步骤S2中通过调用所述干扰工况模拟模型产生所需的干扰信号。
8.一种用于列车传动控制单元的逆变重投自动测试装置,其特征在于,包括:
运行工况模拟模块,用于根据所需模拟的目标运行工况产生对应的控制信号,并发送给被测DCU,以控制被测DCU运行在目标运行工况下;
干扰工况模拟模块,用于根据所需模拟的目标干扰工况产生所需的干扰信号,并发送给被测DCU,以控制被测DCU处于目标干扰工况下;
逆变重投测试模块,用于发送断电指令给被测DCU,被测DCU断电后再发送重投指令给被测DCU,获取被测DCU执行重投后的运行状态,得到测试结果输出;
还包括测试控制模块,用于控制重复执行所述运行工况模拟模块、所述干扰工况模拟模块以及逆变重投测试模块,在不同速度点、运行工况、干扰工况对被测DCU进行逆变重投测试,得到对应各速度点、运行工况、干扰工况的测试结果输出,直至完成所需的所有速度点、运行工况、干扰工况的测试;在不同速度点对被测DCU进行逆变重投测试时,执行所述运行工况模拟模块以控制被测DCU进行重复的牵引和制动操作,每次转入所述干扰工况模拟模块以启动逆变重投测试时记录当前速度,并控制使得两次逆变重投测试之间的时间呈不断增加的趋势以不断增加重投速度,直至测试完成。
9.根据权利要求8所述的用于列车传动控制单元的逆变重投自动测试装置,其特征在于,还包括用于对被测DCU执行重投后监测DCU运行过程中各运行程序的运行状态的DCU监控模块。
10.根据权利要求8所述的用于列车传动控制单元的逆变重投自动测试装置,其特征在于,还包括实时仿真模块,用于输出和采集外部信号,以实时的模拟DCU于真实设备之间的信号交互。
11.根据权利要求10所述的用于列车传动控制单元的逆变重投自动测试装置,其特征在于,所述运行工况模拟模块集成设置在一预先构建的虚拟司控台程序中,所述虚拟司控台程序、实时仿真模块以及干扰工况模拟模块集成在一个仿真模块中,所述仿真模块与被测DCU通过网络连接,所述仿真模块通过一控制端接收所需测试的运行工况、干扰工况的配置指令,以及将测试结果传输给所述控制端。
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