CN114056106A - 一种磁浮列车双端供电控制装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种磁浮列车双端供电控制装置及控制方法，该装置的第一控制模块将磁浮列车的运行信息以及电机定子模组的状态信息整合为第一预设格式的发送信息发送给第二控制模块，第一预设格式包括第一编码数据、第一预设数量的第一类数据和第二预设数量的第二类数据，第一编码数据和第二预设数量的第二类数据以第一预设规则组合以表征N×M个第二类数据，N表示第一编码数据的取值数量，M表示第二预设数量，M和N均大于1，即第一控制模块在发送信息中以M+1个存储空间大小传输了M×N个第二类数据，降低了发送数据的大小，从而降低了双端通信时发送数据的传输时间，从而有利于降低双端通信的延时和抖动，有利于提高双端通信的可靠性。

Description

一种磁浮列车双端供电控制装置及控制方法

技术领域

本申请涉及轨道交通技术领域，更具体地说，涉及一种磁浮列车双端供电控制装置及控制方法。

背景技术

中高速磁浮交通一般采用长定子直线同步电机，定子铁芯连续铺设在轨道两侧下方，定子绕组嵌入在铁芯槽内，励磁绕组装在车上。

地面大功率变流器给定子轨道供电，车载发电机和电池给励磁绕组和悬浮系统供电。为了降低损耗和提高效率，变流器供电系统需要根据列车位置分别对不同定子段的定子绕组供电，只有载有转子的列车所在的那一段定子绕组是通电的，直线电机在运行时电机转子经过相邻定子段时，供电电流从一个定子段切换到另外一个定子段的过程称为换步。

换步控制是中高速磁浮牵引供电的必备关键技术，其性能好坏会影响系统的运行性能和可靠性。磁浮列车在高速运行时，需要采用双端并联供电的方式，这是因为并联供电可以提供更大的驱动电流，满足高速运行时的需求，同时，可以降低单个变流器的输出容量并保证供电的可靠性，提高系统的灵活性。

在现有的双端供电控制装置中，由于双端远距离通信而导致的环流给装置的控制性能造成了严重的负面影响，因此如何降低双端通信的延时和抖动，提高通信可靠性成为亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提供了一种磁浮列车双端供电控制装置及控制方法，以实现降低双端通信的延时和抖动，提高通信可靠性的目的。

为实现上述技术目的，本申请实施例提供了如下技术方案：

一种磁浮列车双端供电控制装置，包括：第一控制模块、第二控制模块和位于所述第一控制模块和所述第二控制模块之间的电机定子模块；其中，

所述电机定子模块包括至少两个变流器组和至少两个定子组，每个所述定子组中包括多个电机定子段；

所述第一控制模块，用于获取磁浮列车的运行信息以及所述电极定子模块的状态信息，并将所述磁浮列车的运行信息以及所述电机定子模组的状态信息整合为第一预设格式的发送信息发送给所述第二控制模块，所述第一预设格式包括第一编码数据、第一预设数量的第一类数据和第二预设数量的第二类数据，所述第一编码数据和所述第二预设数量的第二类数据以第一预设规则组合，用于表征N×M个第二类数据，其中N表示所述第一编码数据的取值数量，M表示所述第二预设数量，M和N均为大于1的正整数，和用于根据所述发送信息控制所述至少两个变流器组的定子组完成换步；

所述第二控制模块用于接收所述发送信息，将所述发送信息中的第二类数据解析出来，并根据解析出的第二类数据和所述第一类数据控制所述至少两个变流器组的定子组完成换步。

可选的，所述磁浮列车的运行信息至少包括磁浮列车的所在位置和磁浮列车的运行速度，所述电机定子模组的状态信息至少包括d轴电流指令、q轴电流指令、d轴电流反馈和q轴电流反馈。

可选的，所述第一控制模块包括第一FPGA、第一ARM和第一DSP单元；其中，

所述第一DSP单元包括多个DSP器件，所述第一DSP单元与两个所述变流器组连接；

所述第一ARM与所述定子组中的定子段开关组连接；

所述第一FPGA与所述第一ARM、所述第一DSP以及至少两个所述变流器组均连接；

所述第二控制模块包括第二FPGA、第二ARM和第二DSP单元；其中，

所述第二DSP单元包括多个DSP器件，所述第二DSP单元与两个所述变流器组连接；

所述第二ARM与所述定子组中的定子段开关组连接；

所述第二FPGA与所述第二ARM、所述第二DSP单元以及至少两个所述变流器组均连接。

可选的，所述定子段开关组包括串联的全控型器件和隔离开关。

可选的，所述全控型器件包括IGBT或IGCT或IEGT。

可选的，所述第一FPGA还用于向所述第二FPGA提供基准时序，以使所述第一DSP单元中的DSP器件和所述第二DSP单元中的DSP器件的工作时序相同。

可选的，所述第一ARM与所述第一FPGA之间的数据按照第二预设格式传输，所述第二预设格式包括第二编码数据、第三预设数量的第一类数据和第四预设数量的第二类数据，所述第二编码数据和所述第四预设数量的第二类数据以第一预设规则组合，用于表征X×Y个第二类数据，其中X表示所述第二编码数据的取值数量，Y表示所述第四预设数量，X和Y均为大于1的正整数。

可选的，所述第二ARM与所述第二FPGA之间的数据按照第二预设格式传输，所述第二预设格式包括第二编码数据、第三预设数量的第一类数据和第四预设数量的第二类数据，所述第二编码数据和所述第四预设数量的第二类数据以第一预设规则组合，用于表征X×Y个第二类数据，其中X表示所述第二编码数据的取值数量，Y表示所述第四预设数量，X和Y均为大于1的正整数。

可选的，所述第一DSP单元中的DSP器件与所述第二FPGA之间的数据按照第三预设格式传输，所述第三预设格式包括第三编码数据、第五预设数量的第一类数据和第六预设数量的第二类数据，所述第三编码数据和所述第六预设数量的第二类数据以第一预设规则组合，用于表征A×B个第二类数据，其中A表示所述第三编码数据的取值数量，B表示所述第六预设数量，A和B均为大于1的正整数。

可选的，所述第二DSP单元中的DSP器具与所述第二FPGA之间的数据按照第三预设格式传输，所述第三预设格式包括第三编码数据、第五预设数量的第一类数据和第六预设数量的第二类数据，所述第三编码数据和所述第六预设数量的第二类数据以第一预设规则组合，用于表征A×B个第二类数据，其中A表示所述第三编码数据的取值数量，B表示所述第六预设数量，A和B均为大于1的正整数。

可选的，所述第一控制模块设置于第一机箱内；

所述第二控制模块设置于第二机箱内。

可选的，所述第一机箱内还包括第一光纤板；

所述第二机箱内还包括第二光纤板，所述第一光纤板和第二光纤板通过至少一组收发光纤连接。

可选的，所述第一光纤板和所述第二光纤板通过至少两组收发光纤连接。

可选的，所述第一机箱内还包括：第一冗余模块，所述第一冗余模块作为所述第一控制模块的备用模块，用于在当所述第一控制模块状态异常时，替代所述第一控制模块。

可选的，所述第二机箱内还包括：第二冗余模块，所述第二冗余模块作为所述第二控制模块的备用模块，用于在当所述第二控制模块状态异常时，替代所述第二控制模块。

一种磁浮列车双端供电控制方法，基于上述任一项所述的磁浮列车双端供电控制装置实现，所述磁浮列车双端供电控制方法包括：

利用第一控制模块，获取磁浮列车的运行信息以及所述电极定子模块的状态信息，并将所述磁浮列车的运行信息以及所述电机定子模组的状态信息整合为第一预设格式的发送信息发送给所述第二控制模块；

利用第一控制模块，根据所述发送信息控制所述至少两个变流器组的定子组完成换步；

利用所述第二控制模块，接收所述发送信息，将所述发送信息中的第二类数据解析出来，并根据解析出的第二类数据和所述第一类数据控制所述至少两个变流器组的定子组完成换步。

从上述技术方案可以看出，本申请实施例提供了一种磁浮列车双端供电控制装置及控制方法，其中，所述磁浮列车双端供电控制装置的第一控制模块将磁浮列车的运行信息以及电机定子模组的状态信息整合为第一预设格式的发送信息发送给第二控制模块，所述第一预设格式包括第一编码数据、第一预设数量的第一类数据和第二预设数量的第二类数据，所述第一编码数据和所述第二预设数量的第二类数据以第一预设规则组合，用于表征N×M个第二类数据，其中N表示所述第一编码数据的取值数量，M表示所述第二预设数量，M和N均为大于1的正整数，即所述第一控制模块在发送信息中以M+1个存储空间大小传输了M×N个第二类数据，降低了发送数据的大小，从而降低了双端通信时发送数据的传输时间，从而有利于降低双端通信的延时和抖动，有利于提高双端通信的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请的一个实施例提供的一种磁浮列车双端供电控制装置的结构示意图；

图2为本申请的一个实施例提供的一种补偿原理示意图；

图3为本申请的一个实施例提供的一种两步法原理示意图；

图4为本申请的一个实施例提供的一种双端供电的原理示意图；

图5为本申请的一个实施例提供的一种第一控制模块和第二控制模块的结构示意图；

图6为本申请的一个实施例提供的一种时序同步示意图。

具体实施方式

在现有技术中的换步控制方法中，德国西门子公司控制系统采用分散式控制，换步方案采用三步法，已经应用与上海磁浮试验线，三步法需要三组变流器控制装置，缺点是成本高、系统复杂。磁悬浮列车在高速运行时，需要采用双端并联供电的方式，这是因为并联供电可以提供更大的驱动电流，满足高速运行时的需求，同时，可以降低单个变流器的输出容量并保证供电的可靠性，提高系统的灵活性。

双端供电需要为了能够可靠性工作和减小环流需要进行双端远距离通信来传输数据，通信的速度、延时、抖动、可靠性等性能直接影响系统运行的性能。上海线西门子采用了GPS+OTN环网进行通信，存在的问题是OTN传输速度较慢、GPS的信号并不能保证全区域实时稳定并且成本较高，如果延时不稳定会造成双端供电较大的环流。

有鉴于此，本申请实施例提供了一种磁浮列车双端供电控制装置，包括：第一控制模块、第二控制模块和位于所述第一控制模块和所述第二控制模块之间的电机定子模块；其中，

所述电机定子模块包括至少两个变流器组和至少两个定子组，每个所述定子组中包括多个电机定子段；

所述第一控制模块，用于获取磁浮列车的运行信息以及所述电极定子模块的状态信息，并将所述磁浮列车的运行信息以及所述电机定子模组的状态信息整合为第一预设格式的发送信息发送给所述第二控制模块，所述第一预设格式包括第一编码数据、第一预设数量的第一类数据和第二预设数量的第二类数据，所述第一编码数据和所述第二预设数量的第二类数据以第一预设规则组合，用于表征N×M个第二类数据，其中N表示所述第一编码数据的取值数量，M表示所述第二预设数量，M和N均为大于1的正整数，和用于根据所述发送信息控制所述至少两个变流器组的定子组完成换步；

所述第二控制模块用于接收所述发送信息，将所述发送信息中的第二类数据解析出来，并根据解析出的第二类数据和所述第一类数据控制所述至少两个变流器组的定子组完成换步。

所述磁浮列车双端供电控制装置的第一控制模块将磁浮列车的运行信息以及电机定子模组的状态信息整合为第一预设格式的发送信息发送给第二控制模块，所述第一预设格式包括第一编码数据、第一预设数量的第一类数据和第二预设数量的第二类数据，所述第一编码数据和所述第二预设数量的第二类数据以第一预设规则组合，用于表征N×M个第二类数据，其中N表示所述第一编码数据的取值数量，M表示所述第二预设数量，M和N均为大于1的正整数，即所述第一控制模块在发送信息中以M+N个存储空间大小传输了M×N个第二类数据，降低了发送数据的大小，从而降低了双端通信时发送数据的传输时间，从而有利于降低双端通信的延时和抖动，有利于提高双端通信的可靠性。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种磁浮列车双端供电控制装置，如图1所示，包括：第一控制模块10、第二控制模块20和位于所述第一控制模块10和所述第二控制模块20之间的电机定子模块30；其中，

所述电机定子模块30包括至少两个变流器组和至少两个定子组，每个所述定子组中包括多个电机定子段；

所述第一控制模块10，用于获取磁浮列车的运行信息以及所述电极定子模块的状态信息，并将所述磁浮列车的运行信息以及所述电机定子模组的状态信息整合为第一预设格式的发送信息发送给所述第二控制模块20，所述第一预设格式包括第一编码数据、第一预设数量的第一类数据和第二预设数量的第二类数据，所述第一编码数据和所述第二预设数量的第二类数据以第一预设规则组合，用于表征N×M个第二类数据，其中N表示所述第一编码数据的取值数量，M表示所述第二预设数量，M和N均为大于1的正整数，和用于根据所述发送信息控制所述至少两个变流器组的定子组完成换步；

所述第二控制模块20用于接收所述发送信息，将所述发送信息中的第二类数据解析出来，并根据解析出的第二类数据和所述第一类数据控制所述至少两个变流器组的定子组完成换步。

在本实施例中，所述第一控制模块10在发送信息中以1+M个存储空间大小传输了M×N个第二类数据，即假设在M等于10，N等于9的情况下，所述第二控制模块20可以以10个字节的存储空间，传输10×9＝90个第二类数据，大大减小了大量第二类数据所占用的存储空间，从而降低了双端通信时发送数据的传输时间，从而有利于降低双端通信的延时和抖动，有利于提高双端通信的可靠性。

所述第一类数据又可称为快速数据，包括例如磁浮列车的所在位置等数据，所述第二类数据又可称为慢速数据，包括例如磁浮列车的运行速度等数据。

所述第一编码数据和所述第二预设数量的第二类数据以第一预设规则组合，用于表征N×M个第二类数据的具体情况可举例如下：例如当所述第一编码数据的取值为1时，对应的10个第二类数据表征不同的开关信息，当所述第二编码数据的取值为2时，对应的10个第二类数据表征不同的电流有效值信息，以此类推。当所述第二控制模块20接收到所述发送信息时，则根据上述的第一预设规则解析出所述发送信息中包含的具体数据即可。

在本申请的一个可选实施例中，参考表1，所述发送信息中除了包含第一类数据、编码数据和第二类数据之外，还包括起始数据和检验数据，起始数据用于表征所述发送信息的开始位置，所述检验数据用于校验所述发送信息的真实性或正确性。

表1

参考表1，当传统的双端通信装置需要传输100个字节数据，其中10个快速数据，90个慢速数据时，常规方法至少需要102个字节的数据。而在本实施例中，所述发送信息的大小只需23个字节即可，第二控制模块20根据第一预设规则进行数据解析，然后根据延时补偿即可得到原始的发送数据。该方法即可降低成本又可大幅降低传输数据长度带来的延时。

对于具体的延伸补偿方法，参考图2，图2是示出的是第一控制模块10发送的发送端位置信息数据(发送端数据)，第二控制模块20根据接收到的位置信息(接收端数据)和数据信息然后进行补偿即可得到还原的发送数据(接收数据补偿结果)。

位置补偿原理：位置信息是一个三角波，假设三角波最大值ThaMax，收到位置Tha_K，速度Speed，延时时间Tdelay，补偿后临时位置ThaComTmp，补偿后处理后结果ThaCom，补偿后则补偿表达式如下：

ThaComTmp＝Tha_K+Speed×Tdelay；

如果0≤ThaCom Tmp≤ThaMax，则ThaCom＝ThaComTmp；

如果ThaCom Tmp>ThaMax，则ThaCom＝ThaComTmp-ThaMax；

如果ThaComTmp<0，则ThaCom＝ThaComTmp+ThaMax。

可选的，在本申请的一个实施例中，所述磁浮列车的运行信息至少包括磁浮列车的所在位置和磁浮列车的运行速度，所述电机定子模组的状态信息至少包括d轴电流指令、q轴电流指令、d轴电流反馈和q轴电流反馈。

关于所述变流器组的数量，在本申请的一个实施例中，所述磁浮列车双端供电控制装置包括两个变流器组，此时所述磁浮列车双端供电装置以两步法进行换步控制。在本申请的另一个实施例中，所述磁浮列车双端供电控制装置包括三个变流器组，此时所述磁浮列车双端供电装置以三步法进行换步控制。在本申请的又一个实施例中，所述磁浮列车双端供电装置还可以以蛙跳法进行换步控制。本申请对所述磁浮列车双端供电装置的具体换步逻辑并不做限定。

下面对两步法和三步法进行简单介绍，参考图3，图3为两步法换步过程示意图，两步法由两组变流器组分别给两边定子段(左边定子段和右边定子段)供电，一组变流器组(变流器1)给左边定子段供电，另一组变流器组(变流器2)给右边定子段供电，两个变流器组的控制间存在协调控制，图3中每组电流i(t)(变流器1电流和变流器2电流)分别代表一组变流器组的电流。

三步法由三组变流器组以循环方式给两边的定子段供电，三个变流器组的控制间存在协调控制。

当需要更大的加速度和功率时，需要采用双端供电的方式供电，具体原理如图4所示。双端供电时，两个变流器组分别通过两个馈电线缆向电机定子模块30提供控制指令。

参考图5，图5示出了可行的第一控制模块10和第二控制模块20的结构示意图，所述第一控制模块10包括第一FPGA11(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、第一ARM12(Advanced RISC Machines)和第一DSP单元；其中，

所述第一DSP(Digital Signal Process，数字信号处理)单元包括多个DSP器件，所述第一DSP单元与两个所述变流器组连接；

所述第一ARM12与所述定子组中的定子段开关组连接；

所述第一FPGA11与所述第一ARM12、所述第一DSP以及至少两个所述变流器组均连接；

所述第二控制模块20包括第二FPGA21、第二ARM22和第二DSP单元；其中，

所述第二DSP单元包括多个DSP器件，所述第二DSP单元与两个所述变流器组连接；

所述第二ARM22与所述定子组中的定子段开关组连接；

所述第二FPGA21与所述第二ARM22、所述第二DSP单元以及至少两个所述变流器组均连接。

具体地，以第一控制模块10为例，所述第一DSP单元中包括的多个DSP器件可以包括整流DSP、运行轨迹规划DSP、协同控制DSP、数据诊断DSP和至少两个逆变采样DSP，其中，逆变采样DSP需要具备AD采样功能，以保证采样时序同步，至少两个逆变采样DSP与对应的变流器组一一对应连接。

所述第一ARM12用于控制所述定子段开关组的开关状态和计算与各所述变流器组一一对应的电流给定，并将各所述电流给定发送至对应的所述逆变采样DSP。各所述逆变采样DSP用于生成与所述电流给定对应的电压参考波；所述第一FPGA11用于对各所述电压参考波进行调制，产生控制对应的所述变流器组与所述定子段开关组配合工作的脉冲命令以完成换步。

可选的，所述定子段开关组包括串联的全控型器件和隔离开关。

所述全控型器件包括IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)或IGCT(Integrated Gate-Commutated Thyristor，集成门极换流晶闸管)或IEGT(Injection Enhanced Gate Transistor，耐压达4KV以上IGBT系列电子器件)。

在上述实施例的基础上，在本申请的另一个实施例中，如图6所示，所述第一FPGA11还用于向所述第二FPGA21提供基准时序，以使所述第一DSP单元中的DSP器件和所述第二DSP单元中的DSP器件的工作时序相同。

为了尽可能减小双端供电下的电机环流，要尽可能保持个处理器保持一定的时序，不同的控制模块(第一控制模块10和第二控制模块20)由于晶振差异、时间累计等因素就会造成时间差异较大。本实施例提供了一种时钟同步方案，第一控制模块10的第一FPGA11给第二FPGA21以及第一控制模块10内的第一DSP单元一个基准时序(例如10ms)，第二控制模块20中的第二FPGA21提供第二DSP单元的基准时序，且第二FPGA21通过接收到的基准时序进行解码并通过补偿后得到时序同步(该补偿原理与位置补偿原理类似)，定时进行时间校正，实现了多个处理器(FPGA、DSP)的时序基本同步。

在上述实施例的基础上，在本申请的又一个实施例中，所述第一ARM12与所述第一FPGA11之间的数据按照第二预设格式传输，所述第二预设格式包括第二编码数据、第三预设数量的第一类数据和第四预设数量的第二类数据，所述第二编码数据和所述第四预设数量的第二类数据以第一预设规则组合，用于表征X×Y个第二类数据，其中X表示所述第二编码数据的取值数量，Y表示所述第四预设数量，X和Y均为大于1的正整数。

所述第二ARM22与所述第二FPGA21之间的数据按照第二预设格式传输，所述第二预设格式包括第二编码数据、第三预设数量的第一类数据和第四预设数量的第二类数据，所述第二编码数据和所述第四预设数量的第二类数据以第一预设规则组合，用于表征X×Y个第二类数据，其中X表示所述第二编码数据的取值数量，Y表示所述第四预设数量，X和Y均为大于1的正整数。

所述第一DSP单元中的DSP器件与所述第二FPGA21之间的数据按照第三预设格式传输，所述第三预设格式包括第三编码数据、第五预设数量的第一类数据和第六预设数量的第二类数据，所述第三编码数据和所述第六预设数量的第二类数据以第一预设规则组合，用于表征A×B个第二类数据，其中A表示所述第三编码数据的取值数量，B表示所述第六预设数量，A和B均为大于1的正整数。

所述第二DSP单元中的DSP器具与所述第二FPGA21之间的数据按照第三预设格式传输，所述第三预设格式包括第三编码数据、第五预设数量的第一类数据和第六预设数量的第二类数据，所述第三编码数据和所述第六预设数量的第二类数据以第一预设规则组合，用于表征A×B个第二类数据，其中A表示所述第三编码数据的取值数量，B表示所述第六预设数量，A和B均为大于1的正整数。

在本实施例中，各个控制模块内的DSP与FPGA的通信以及ARM与FPGA的通信也可采取以第一预设格式类似的方式进行，只是其中的第一类数据、第二类数据的数量可以根据需求进行调整。

在上述实施例的基础上，在本申请的再一个实施例中，所述第一机箱内还包括第一光纤板；

所述第二机箱内还包括第二光纤板，所述第一光纤板和第二光纤板通过至少一组收发光纤连接。

所述第一光纤板和第二光纤板又可称为光纤扩展板。

可选的，所述第一光纤板和所述第二光纤板通过至少两组收发光纤连接。

在本实施例中，所述第一光纤板和第二光纤板通过至少两组收发光纤连接，可提高传输冗余性。

可选的，为了进一步提高控制的冗余性，在本申请的一个可选实施例中，所述第一机箱内还包括：第一冗余模块，所述第一冗余模块作为所述第一控制模块10的备用模块，用于在当所述第一控制模块10状态异常时，替代所述第一控制模块10。

所述第二机箱内还包括：第二冗余模块，所述第二冗余模块作为所述第二控制模块20的备用模块，用于在当所述第二控制模块20状态异常时，替代所述第二控制模块20。

下面对本申请实施例提供的磁浮列车双端供电控制方法进行描述，下文描述的磁浮列车双端供电控制方法可与上文描述的磁浮列车双端供电控制系统相互对应参照。

相应的，本申请实施例提供了一种磁浮列车双端供电控制方法，基于上述任一实施例所述的磁浮列车双端供电控制装置实现，所述磁浮列车双端供电控制方法包括：

利用第一控制模块10，获取磁浮列车的运行信息以及所述电极定子模块的状态信息，并将所述磁浮列车的运行信息以及所述电机定子模组的状态信息整合为第一预设格式的发送信息发送给所述第二控制模块20；

利用第一控制模块10，根据所述发送信息控制所述至少两个变流器组的定子组完成换步；

利用所述第二控制模块20，接收所述发送信息，将所述发送信息中的第二类数据解析出来，并根据解析出的第二类数据和所述第一类数据控制所述至少两个变流器组的定子组完成换步。

综上所述，本申请实施例提供了一种磁浮列车双端供电控制装置及控制方法，其中，所述磁浮列车双端供电控制装置的第一控制模块10将磁浮列车的运行信息以及电机定子模组的状态信息整合为第一预设格式的发送信息发送给第二控制模块20，所述第一预设格式包括第一编码数据、第一预设数量的第一类数据和第二预设数量的第二类数据，所述第一编码数据和所述第二预设数量的第二类数据以第一预设规则组合，用于表征N×M个第二类数据，其中N表示所述第一编码数据的取值数量，M表示所述第二预设数量，M和N均为大于1的正整数，即所述第一控制模块10在发送信息中以M+1个存储空间大小传输了M×N个第二类数据，降低了发送数据的大小，从而降低了双端通信时发送数据的传输时间，从而有利于降低双端通信的延时和抖动，有利于提高双端通信的可靠性。

本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或者组合，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (16)

1.一种磁浮列车双端供电控制装置，其特征在于，包括：第一控制模块、第二控制模块和位于所述第一控制模块和所述第二控制模块之间的电机定子模块；其中，

所述电机定子模块包括至少两个变流器组和至少两个定子组，每个所述定子组中包括多个电机定子段；

所述第一控制模块，用于获取磁浮列车的运行信息以及所述电极定子模块的状态信息，并将所述磁浮列车的运行信息以及所述电机定子模组的状态信息整合为第一预设格式的发送信息发送给所述第二控制模块，所述第一预设格式包括第一编码数据、第一预设数量的第一类数据和第二预设数量的第二类数据，所述第一编码数据和所述第二预设数量的第二类数据以第一预设规则组合，用于表征N×M个第二类数据，其中N表示所述第一编码数据的取值数量，M表示所述第二预设数量，M和N均为大于1的正整数，和用于根据所述发送信息控制所述至少两个变流器组的定子组完成换步；

所述第二控制模块用于接收所述发送信息，将所述发送信息中的第二类数据解析出来，并根据解析出的第二类数据和所述第一类数据控制所述至少两个变流器组的定子组完成换步。

2.根据权利要求1所述的磁浮列车双端供电控制装置，其特征在于，所述磁浮列车的运行信息至少包括磁浮列车的所在位置和磁浮列车的运行速度，所述电机定子模组的状态信息至少包括d轴电流指令、q轴电流指令、d轴电流反馈和q轴电流反馈。

3.根据权利要求1所述的磁浮列车双端供电控制装置，其特征在于，所述第一控制模块包括第一FPGA、第一ARM和第一DSP单元；其中，

所述第一DSP单元包括多个DSP器件，所述第一DSP单元与两个所述变流器组连接；

所述第一ARM与所述定子组中的定子段开关组连接；

所述第一FPGA与所述第一ARM、所述第一DSP以及至少两个所述变流器组均连接；

所述第二控制模块包括第二FPGA、第二ARM和第二DSP单元；其中，

所述第二DSP单元包括多个DSP器件，所述第二DSP单元与两个所述变流器组连接；

所述第二ARM与所述定子组中的定子段开关组连接；

所述第二FPGA与所述第二ARM、所述第二DSP单元以及至少两个所述变流器组均连接。

4.根据权利要求3所述的磁浮列车双端供电控制装置，其特征在于，所述定子段开关组包括串联的全控型器件和隔离开关。

5.根据权利要求4所述的磁浮列车双端供电控制装置，其特征在于，所述全控型器件包括IGBT或IGCT或IEGT。

6.根据权利要求3所述的磁浮列车双端供电控制装置，其特征在于，所述第一FPGA还用于向所述第二FPGA提供基准时序，以使所述第一DSP单元中的DSP器件和所述第二DSP单元中的DSP器件的工作时序相同。

7.根据权利要求3所述的磁浮列车双端供电控制装置，其特征在于，所述第一ARM与所述第一FPGA之间的数据按照第二预设格式传输，所述第二预设格式包括第二编码数据、第三预设数量的第一类数据和第四预设数量的第二类数据，所述第二编码数据和所述第四预设数量的第二类数据以第一预设规则组合，用于表征X×Y个第二类数据，其中X表示所述第二编码数据的取值数量，Y表示所述第四预设数量，X和Y均为大于1的正整数。

8.根据权利要求3所述的磁浮列车双端供电控制装置，其特征在于，所述第二ARM与所述第二FPGA之间的数据按照第二预设格式传输，所述第二预设格式包括第二编码数据、第三预设数量的第一类数据和第四预设数量的第二类数据，所述第二编码数据和所述第四预设数量的第二类数据以第一预设规则组合，用于表征X×Y个第二类数据，其中X表示所述第二编码数据的取值数量，Y表示所述第四预设数量，X和Y均为大于1的正整数。

9.根据权利要求3所述的磁浮列车双端供电控制装置，其特征在于，所述第一DSP单元中的DSP器件与所述第二FPGA之间的数据按照第三预设格式传输，所述第三预设格式包括第三编码数据、第五预设数量的第一类数据和第六预设数量的第二类数据，所述第三编码数据和所述第六预设数量的第二类数据以第一预设规则组合，用于表征A×B个第二类数据，其中A表示所述第三编码数据的取值数量，B表示所述第六预设数量，A和B均为大于1的正整数。

10.根据权利要求3所述的磁浮列车双端供电控制装置，其特征在于，所述第二DSP单元中的DSP器具与所述第二FPGA之间的数据按照第三预设格式传输，所述第三预设格式包括第三编码数据、第五预设数量的第一类数据和第六预设数量的第二类数据，所述第三编码数据和所述第六预设数量的第二类数据以第一预设规则组合，用于表征A×B个第二类数据，其中A表示所述第三编码数据的取值数量，B表示所述第六预设数量，A和B均为大于1的正整数。

11.根据权利要求1所述的磁浮列车双端供电控制装置，其特征在于，所述第一控制模块设置于第一机箱内；

所述第二控制模块设置于第二机箱内。

12.根据权利要求11所述的磁浮列车双端供电控制装置，其特征在于，所述第一机箱内还包括第一光纤板；

所述第二机箱内还包括第二光纤板，所述第一光纤板和第二光纤板通过至少一组收发光纤连接。

13.根据权利要求12所述的磁浮列车双端供电控制装置，其特征在于，所述第一光纤板和所述第二光纤板通过至少两组收发光纤连接。

14.根据权利要求11所述的磁浮列车双端供电控制装置，其特征在于，所述第一机箱内还包括：第一冗余模块，所述第一冗余模块作为所述第一控制模块的备用模块，用于在当所述第一控制模块状态异常时，替代所述第一控制模块。

15.根据权利要求11所述的磁浮列车双端供电控制装置，其特征在于，所述第二机箱内还包括：第二冗余模块，所述第二冗余模块作为所述第二控制模块的备用模块，用于在当所述第二控制模块状态异常时，替代所述第二控制模块。

16.一种磁浮列车双端供电控制方法，其特征在于，基于权利要求1-15任一项所述的磁浮列车双端供电控制装置实现，所述磁浮列车双端供电控制方法包括：

利用第一控制模块，获取磁浮列车的运行信息以及所述电极定子模块的状态信息，并将所述磁浮列车的运行信息以及所述电机定子模组的状态信息整合为第一预设格式的发送信息发送给所述第二控制模块；

利用第一控制模块，根据所述发送信息控制所述至少两个变流器组的定子组完成换步；

利用所述第二控制模块，接收所述发送信息，将所述发送信息中的第二类数据解析出来，并根据解析出的第二类数据和所述第一类数据控制所述至少两个变流器组的定子组完成换步。

Images