專利名稱：用于車載控制器測試的半實(shí)物仿真平臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于車載控制器設(shè)計和測試技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種用于車載控制器測試的半實(shí)物仿真平臺。
背景技術(shù)：
車載控制器(Carbone Controller)是一種用于軌道交通控制系統(tǒng)的安全計算機(jī)平臺，主要由一系列具有功能模塊的板卡組成。車載控制器主要用來采集高鐵線路或者地鐵線路中的速度傳感器，加速度傳感器，多普勒雷達(dá)，信標(biāo)查詢器等車載傳感器的信號。隨著科技進(jìn)步和時代發(fā)展，自動化控制系統(tǒng)越來越多的被用于地鐵與高鐵線路中，車載控制器作為地鐵或者高鐵列車不可獲取的一部分，對其進(jìn)行測試與認(rèn)證成為保證安全性不可或缺的一部分。在車載控制器研發(fā)與測試的過程中，為了保證其安全性，可靠性與可用性，需要對車載控制器進(jìn)行一系列比較嚴(yán)格的測試。出于安全性的考慮，并不能直接 將車載控制器安裝于軌道列車進(jìn)行現(xiàn)場測試，并且現(xiàn)場測試需要耗費(fèi)巨大的人力與物力代價。隨著仿真技術(shù)的發(fā)展，研究人員根據(jù)傳感器的工作原理與輸入輸出特性，建立傳感器模型，為車載控制器提供仿真的傳感器信號。目前文獻(xiàn)報道的比較典型的半實(shí)物仿真車載系統(tǒng)中，信號系統(tǒng)通過牽引電機(jī)控制器控制牽引電機(jī)運(yùn)動，牽引電機(jī)帶動測速傳感器和傳送帶運(yùn)動，測速傳感器產(chǎn)生速度信號，安裝在傳送帶的無源應(yīng)答器和有源應(yīng)答器產(chǎn)生應(yīng)答器信號，車載信號系統(tǒng)(車載控制器)采集速度信息與應(yīng)答器信號(車載信號系統(tǒng)軟件開發(fā)用半實(shí)物仿真平臺，尹力明，劉俊艷，程佳，城市軌道交通研究，2011年第四期，40-44)。通過仿真技術(shù)建立傳感器模型，為車載控制器提供仿真的傳感器信號，雖然能夠模擬傳感器地功能，測試車載控制器某些性能。但是，這些仿真的傳感器信號與真實(shí)的傳感器的信號還是有很大區(qū)別的，并且即使就某一傳感器建立半實(shí)物仿真系統(tǒng)，也只能從某一方面測試車載控制器的單項(xiàng)性能。并不能較為全面地測試車載控制器的所有性能。并且由于缺少車載控制器的運(yùn)行環(huán)境與場景，這些測試系統(tǒng)對車載控制器進(jìn)行的測試還是很不全面和完備的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于車載控制器測試的半實(shí)物仿真平臺，該仿真平臺結(jié)構(gòu)簡單，通過采用真實(shí)的軌道列車傳感器，為車載控制器提供真實(shí)的傳感器輸入和與真實(shí)運(yùn)行環(huán)境極為仿真的測試環(huán)境，用于車載控制器的開發(fā)與測試時，能夠更加全面的測試車載控制器的各方面的性能。一種用于車載控制器測試的半實(shí)物仿真平臺，所述車載控制器用于軌道列車中，包括傳感器運(yùn)行系統(tǒng)、用于采集傳感器運(yùn)行系統(tǒng)發(fā)出的感應(yīng)信號并發(fā)出相應(yīng)控制信號的車載控制器、用于接收車載控制器的控制信號并控制傳感器運(yùn)行系統(tǒng)的運(yùn)行的軟件仿真列車系統(tǒng)以及供電系統(tǒng)；所述傳感器運(yùn)行系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)支架；
驅(qū)動所述旋轉(zhuǎn)支架轉(zhuǎn)動的驅(qū)動電機(jī)；固定在旋轉(zhuǎn)支架上的加速度傳感器和多普勒雷達(dá)；信號機(jī)查詢器，包括信號機(jī)天線、固定應(yīng)答器FB和可變應(yīng)答器TB，所述信號機(jī)天線固定在所述旋轉(zhuǎn)支架上；速度傳感器，用于測定旋轉(zhuǎn)支架的速度；所述速度傳感器、加速度傳感器、多普勒雷達(dá)以及信號機(jī)查詢器均為軌道列車中實(shí)際使用的型號。本發(fā)明的用于車載控制器測試的半實(shí)物仿真平臺主要用于軌道列車中，特別適用于地鐵系統(tǒng)中。其中加速度傳感器主要用于測量圓盤邊緣的線加速度，速度傳感器主要用于測量圓盤邊緣的線速度，多普勒雷達(dá)主要用于測量圓盤邊緣的線速度與圓盤邊緣轉(zhuǎn)過的距離，信號機(jī)天線主要用于測量信標(biāo)信號。所述速度傳感器、加速度傳感器、多普勒雷達(dá)以 及信號機(jī)天線均為軌道列車中實(shí)際使用的型號，實(shí)現(xiàn)了對測試車載控制器提供真實(shí)的傳感器輸入與輸出。根據(jù)實(shí)際列車結(jié)構(gòu)的不同，可適當(dāng)增減傳感器的個數(shù)和類型。為進(jìn)一步提高了仿真平臺的真實(shí)性，同時便于加速度傳感器、多普勒雷達(dá)以及信號機(jī)天線的布置，作為優(yōu)選，所述旋轉(zhuǎn)支架包括底端與所述驅(qū)動電機(jī)的輸出軸聯(lián)動的轉(zhuǎn)軸、以及固定在轉(zhuǎn)軸頂端的圓盤；所述速度傳感器、加速度傳感器、多普勒雷達(dá)以及信號機(jī)天線以保持所述圓盤的動平衡為原則分布在該圓盤頂面。所述的速度傳感器可選擇接觸式和非接觸式速度傳感器，實(shí)際使用過程中為便于傳感器的布置，作為優(yōu)選，所述的速度傳感器為接觸式速度傳感器，該速度傳感器與所述圓盤之間通過齒輪傳動。接觸式旋轉(zhuǎn)式速度傳感器與運(yùn)動物體直接接觸。當(dāng)運(yùn)動物體與旋轉(zhuǎn)式速度傳感器接觸時，摩擦力帶動傳感器的滾輪轉(zhuǎn)動。采用齒輪傳動結(jié)構(gòu)，降低了對接觸式速度傳感器上滾輪的磨損。實(shí)際裝配時，傳動用的齒輪與接觸式速度傳感器上滾輪同軸設(shè)置，且所述圓盤四周設(shè)有與所述齒輪嚙合的嚙合齒。速度傳感器、加速度傳感器、多普勒雷達(dá)以及信號機(jī)天線需要通過信號線或者電源線與供電系統(tǒng)以及車載控制器相連，為便于電源線或者信號線的布置，防止轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動過程中磨損電源線或者信號線，作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述轉(zhuǎn)軸為中空結(jié)構(gòu)，該轉(zhuǎn)軸外壁周向布置有若干導(dǎo)電體，導(dǎo)電體外壁通過碳刷與供電系統(tǒng)以及車載控制器的信號接收端相連，導(dǎo)電體內(nèi)壁至少具有一部分穿過所述轉(zhuǎn)軸的側(cè)壁與轉(zhuǎn)軸內(nèi)腔連通；所述加速度傳感器、多普勒雷達(dá)以及信號機(jī)天線通過線路分別與轉(zhuǎn)軸內(nèi)腔內(nèi)的導(dǎo)電體連通。導(dǎo)電體可采用將導(dǎo)電涂層制成噴涂在轉(zhuǎn)軸上直接形成，也可選擇利用導(dǎo)電材料直接加工成型，然后再安裝在轉(zhuǎn)軸相應(yīng)的位置即可。為進(jìn)一步減低旋轉(zhuǎn)支架的整體重量，降低能耗，作為更進(jìn)一步優(yōu)選，所述圓盤為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，通過若干連接件與所述轉(zhuǎn)軸相互固定。為便于線路的布置，可在所述連接件頂面設(shè)置導(dǎo)線槽，實(shí)際安裝時，直接將線路布置在導(dǎo)線槽內(nèi)即可，連接件的布置位置可根據(jù)速度傳感器、加速度傳感器、多普勒雷達(dá)以及信號機(jī)天線安裝的位置確定，以進(jìn)一步便于線路的布置。為實(shí)時了解軟件仿真列車系統(tǒng)的執(zhí)行情況，作為優(yōu)選，所述軟件仿真列車系統(tǒng)內(nèi)還設(shè)有監(jiān)測模塊，用于監(jiān)測軟件仿真列車系統(tǒng)的執(zhí)行信號，并將該信號反饋給車載控制器。為便于車載控制器與軟件仿真列車系統(tǒng)之間信息的傳輸，可在所述車載控制器與軟件仿真列車系統(tǒng)之間設(shè)有信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)主要用于將車載控制器輸出的信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，同時將軟件仿真列車系統(tǒng)反饋的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為車載控制器需要輸入的信號。軟件仿真列車系統(tǒng)與傳感器運(yùn)行系統(tǒng)之間也可以根據(jù)實(shí)際需要增添信號轉(zhuǎn)換模塊。本發(fā)明中信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)以及軟件仿真列車系統(tǒng)的軟件一般在工控機(jī)中運(yùn)行。信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的硬件一般包括機(jī)箱與電平轉(zhuǎn)換板，電平轉(zhuǎn)換板直接與工控機(jī)相連，軟件運(yùn)行于工控機(jī)中，由采集模塊與通訊模塊構(gòu)成。采集模塊采集車載傳感器的IO信號；通訊模塊與軟件仿真列車系統(tǒng)的通訊模塊通訊，傳遞傳感器信息。本發(fā)明中的軟件仿真列車系統(tǒng)由通訊模塊、速度與加速度計算模塊、顯示模塊和定位模塊組成。通訊模塊負(fù)責(zé)與信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的通訊模塊通訊，速度與加速度計算模塊用于計算仿真列車的速度和加速度信息，定位模塊用于定位仿真列車位置，顯示模塊用于顯示虛擬列車的運(yùn)行狀態(tài)的線路信息。
實(shí)際軌道列車系統(tǒng)中，信號機(jī)天線一般間隔分布在整條軌道上，僅在特定的場合下才能檢測到信號。為進(jìn)一步提高仿真平臺的真實(shí)性，作為優(yōu)選，所述供電系統(tǒng)中還設(shè)有一控制單元，該控制單元用于控制信號機(jī)查詢器的定時通斷電以及驅(qū)動電機(jī)的驅(qū)動電流大小。信號機(jī)查詢器的定時通斷電的時間間隔，可根據(jù)軌道列車系統(tǒng)中信號機(jī)天線的實(shí)際布置情況確定。通過對驅(qū)動電機(jī)的驅(qū)動電流大小的控制，實(shí)時控制驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)速。本發(fā)明中所述的車載控制器一般由一系列具有功能模塊的板卡組成，可采用多種現(xiàn)有的計算機(jī)平臺，例如可由常見的三取二安全計算機(jī)平臺構(gòu)成或者二取二安全計算機(jī)平臺構(gòu)成。常用的三取二安全計算機(jī)平臺三取二安全計算機(jī)平臺的硬件結(jié)構(gòu)包括三塊CPU板，三塊信號采集SAC板，兩塊通訊COM板，兩塊ATO板，三塊IO板。其中SAC板用來采集傳感器運(yùn)行系統(tǒng)中各個傳感器的信號，SAC板通過三取二安全計算機(jī)平臺的后出線與碳刷相連，通過碳刷與滑塊的接觸，可以實(shí)現(xiàn)與傳感器信號線的連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在(I)本發(fā)明采用真實(shí)的軌道列車傳感器，并通過將速度傳感器、加速度傳感器、多普勒雷達(dá)以及信號機(jī)天線設(shè)置在旋轉(zhuǎn)支架不同的位置，使這些傳感器按照其真實(shí)的工作原理運(yùn)行，為車載控制器提供真實(shí)的傳感器輸入與輸出，從而為車載控制器提供一個與真實(shí)運(yùn)行環(huán)境極為仿真環(huán)境。(2)本發(fā)明為車載控制器提供了一套完整的仿真方案設(shè)計，仿真環(huán)境中的傳感器可以根據(jù)實(shí)際需求增加或者減少，這些增加或者減少并不會對車載控制器仿真平臺的功能與完備性帶來任何影響，仿真平臺的適用性更廣，即可以用于車載控制器的單板測試階段，也可用于車載控制器的集成測試與系統(tǒng)測試階段等，測試車載控制器的性能廣。


圖I為本發(fā)明用于車載控制器測試的半實(shí)物仿真平臺的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I所示用于車載控制器測試的半實(shí)物仿真平臺中傳感器運(yùn)行系統(tǒng)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2所示傳感器運(yùn)行系統(tǒng)的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3所示傳感器運(yùn)行系統(tǒng)中A部分的局部剖視放大結(jié)構(gòu)示意圖5為本發(fā)明中車載控制器的一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明用于車載控制器測試的半實(shí)物仿真平臺的硬件結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)例中的技術(shù)方案進(jìn)行清晰、完整的描述，顯然，描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明中的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的其它所有實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。如圖I和圖6所示，一種用于車載控制器測試的半實(shí)物仿真平臺，包括傳感器運(yùn)行系統(tǒng)44 ;車載控制器41，用于采集傳感器運(yùn)行系統(tǒng)發(fā)出的感應(yīng)信號，并根據(jù)接收的感應(yīng)信號，發(fā)出相應(yīng)的控制信號；軟件仿真列車系統(tǒng)，用于接收車載控制器的控制信號，并根據(jù)接收的控制信號，控制傳感器運(yùn)行系統(tǒng)的運(yùn)行；信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，用于對車載控制器以及軟件仿真列車系統(tǒng)進(jìn)行信號轉(zhuǎn)化的；供電系統(tǒng)43，對整個仿真平臺內(nèi)的硬件提供電源，供電系 統(tǒng)同時包括一個軟件控制單元，用于控制信號機(jī)查詢器的定時通斷電與電機(jī)驅(qū)動電流的大小。如圖2、圖3和圖4所示，傳感器運(yùn)行系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)支架I ;驅(qū)動旋轉(zhuǎn)支架I轉(zhuǎn)動的驅(qū)動電機(jī)2 ;固定在旋轉(zhuǎn)支架I的加速度傳感器4和多普勒雷達(dá)5 ;信號機(jī)查詢器，包括信號機(jī)天線6、固定應(yīng)答器FB和可變應(yīng)答器TB，信號機(jī)天線6固定在旋轉(zhuǎn)支架I上，固定應(yīng)答器FB和可變應(yīng)答器TB布置在旋轉(zhuǎn)支架I下方，模擬實(shí)際列車的運(yùn)行狀態(tài)；速度傳感器3，用于測定旋轉(zhuǎn)支架I的速度；速度傳感器3、加速度傳感器4、多普勒雷達(dá)5以及信號機(jī)查詢器均為軌道列車中實(shí)際使用的型號。旋轉(zhuǎn)支架I包括底端與驅(qū)動電機(jī)2的輸出軸聯(lián)動的轉(zhuǎn)軸la、以及固定在轉(zhuǎn)軸Ia頂端的圓盤lb，轉(zhuǎn)軸Ia與驅(qū)動電機(jī)2之間可通過鏈條、皮帶或者齒輪等部件傳動，一般情況下選擇將驅(qū)動電機(jī)的驅(qū)動軸與圓盤Ib的中心軸相連，用于驅(qū)動圓盤的轉(zhuǎn)動，圓盤的線速度最高可達(dá)100km/h。加速度傳感器4、多普勒雷達(dá)5以及信號機(jī)天線6以保持圓盤Ib的動平衡為原則分布在該圓盤Ib頂面邊緣。速度傳感器3為接觸式速度傳感器，通過齒輪與圓盤Ib傳動，測定圓盤Ib邊緣部位的線速度。速度傳感器3與圓盤Ib之間的齒輪與接觸式速度傳感器3上滾輪同軸設(shè)置，且圓盤Ib四周設(shè)有與齒輪嚙合的嚙合齒。轉(zhuǎn)軸Ia為中心具有內(nèi)腔的中空結(jié)構(gòu)，該轉(zhuǎn)軸Ia外壁周向布置有若干導(dǎo)電體lc，導(dǎo)電體Ic外壁通過碳刷7與供電系統(tǒng)以及車載控制器的信號接收端相連，導(dǎo)電體Ic內(nèi)壁至少具有一部分穿過轉(zhuǎn)軸Ia的側(cè)壁與轉(zhuǎn)軸內(nèi)腔連通；加速度傳感器4、多普勒雷達(dá)5以及信號機(jī)天線6通過信號線與電源線分別與轉(zhuǎn)軸內(nèi)腔內(nèi)的導(dǎo)電體Ic連通，從而使供電系統(tǒng)能夠?yàn)榧铀俣葌鞲衅?，多普勒雷達(dá)5，信號機(jī)天線6供電，同時加速度傳感器4，多普勒雷達(dá)5，信號機(jī)天線6的信號可以傳送給車載傳感器。導(dǎo)電體Ic為直接噴涂在轉(zhuǎn)軸Ia的導(dǎo)電涂層。圓盤Ib為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，通過若干連接件Id與轉(zhuǎn)軸Ia相互固定。連接件和導(dǎo)電體設(shè)置的數(shù)量可根據(jù)實(shí)際需要確定，沒有嚴(yán)格限制。連接件Id的位置與加速度傳感器4、多普勒雷達(dá)5以及信號機(jī)天線6的位置分別相對應(yīng)，根據(jù)需要可選擇在連接件Id頂面設(shè)置相應(yīng)的導(dǎo)線槽，以便與電源線或者信號線的布置。如圖5所示，車載控制器由真實(shí)的三取二安全計算機(jī)平臺構(gòu)成，三取二安全計算機(jī)平臺由三塊CPU板、三塊信號采集SAC板、兩塊通訊COM板、兩塊ATO板、三塊IO板組成。其中，ATO板和SAC板通過信號線8采集加速度傳感器4，速度傳感器3，多普勒雷達(dá)5，信號機(jī)天線6的傳感器信號。CPU板負(fù)責(zé)上述傳感器信號的同步表決，并通過COM板以報文的形式發(fā)送給信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，同時IO板與信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的電平轉(zhuǎn)換板相連。如圖5和圖6所示，信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的硬件由中控機(jī)42與電平轉(zhuǎn)換板45組成，電平轉(zhuǎn)換板45直接與工控機(jī)42相連，信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的軟件運(yùn)行于工控機(jī)42中，由采集模塊與通訊模塊構(gòu)成。采集模塊采集車載控制器41的IO信號；通訊模塊與軟件仿真列車系統(tǒng)的通訊模塊通訊，傳遞傳感器信息。電平轉(zhuǎn)換板45將IO板的輸出的24V電平轉(zhuǎn)換為5V電平后由工控機(jī)42采集轉(zhuǎn)換為報文信號，傳送給軟件仿真列車系統(tǒng)；同時信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)將軟件仿真列車系統(tǒng)輸出的IO信號轉(zhuǎn)換為24V電平信號，作為監(jiān)測執(zhí)行信號傳送給車載控制器。軟件仿真列車系統(tǒng)的仿真軟件也運(yùn)行在工控機(jī)42中，由通訊模塊，速度與加速度計算模塊，顯示模塊，定位模塊組成。通訊模塊負(fù)責(zé)與信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的通訊模塊通訊，速度與加速度計算模塊用于計算仿真列車的速度和加速度信息，定位模塊用于定位仿真列車位置，顯示模塊用于顯示虛擬列車的運(yùn)行狀態(tài)的線路信息。軟件仿真列車系統(tǒng)，按照軌道列車 的運(yùn)行規(guī)律與力學(xué)原理，對軌道列車進(jìn)行建模，按照軌道列車的自動控制原理對仿真列車進(jìn)行控制，并使列車運(yùn)行于按照真實(shí)的線路建模的軌道上，從而使真實(shí)的車載控制器可以控制虛擬的軌道列車。軟件仿真列車系統(tǒng)接收車載控制器的控制信號，控制傳感器運(yùn)行系統(tǒng)的運(yùn)行，從而軟件仿真列車系統(tǒng)可以控制真實(shí)的傳感器加速度傳感器4，速度傳感器3，多普勒雷達(dá)5，信號機(jī)天線6的工作，同時可以從車載控制器獲得傳感器的運(yùn)行數(shù)據(jù)。本實(shí)施方式的用于車載控制器測試的半實(shí)物仿真平臺實(shí)際運(yùn)行過程為首先利用軟件仿真列車系統(tǒng)啟動驅(qū)動電機(jī)2，驅(qū)動電機(jī)2帶動圓盤Ib轉(zhuǎn)動，加速度傳感器4，速度傳感器3，多普勒雷達(dá)5，信號機(jī)天線6開始工作；加速度傳感器4，速度傳感器3，多普勒雷達(dá)5，信號機(jī)天線6將采集的速度、加速度以及信標(biāo)信號發(fā)送給車載控制器；車載控制器根據(jù)接收的信號向軟件仿真列車系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的控制信號，車載控制器軟件仿真列車系統(tǒng)之間通過信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)進(jìn)行信號轉(zhuǎn)換；軟件仿真列車系統(tǒng)接收車載控制器的控制信號，控制傳感器運(yùn)行系統(tǒng)的運(yùn)行，最后通過測試對檢測的車載控制器進(jìn)行綜合性能評定。最后說明以上實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其進(jìn)行限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明做了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其部分技術(shù)特征進(jìn)行替換；而這些修改或者替換，并不能使相應(yīng)的技術(shù)方案脫離本發(fā)明的應(yīng)用范疇。
權(quán)利要求
1.一種用于車載控制器測試的半實(shí)物仿真平臺，所述車載控制器用于軌道列車中，包括傳感器運(yùn)行系統(tǒng)、用于采集傳感器運(yùn)行系統(tǒng)發(fā)出的感應(yīng)信號并發(fā)出相應(yīng)控制信號的車載控制器、用于接收車載控制器的控制信號并控制傳感器運(yùn)行系統(tǒng)的運(yùn)行的軟件仿真列車系統(tǒng)以及供電系統(tǒng)；其特征在于，所述傳感器運(yùn)行系統(tǒng)包括 旋轉(zhuǎn)支架⑴； 驅(qū)動所述旋轉(zhuǎn)支架(I)轉(zhuǎn)動的驅(qū)動電機(jī)(2); 固定在旋轉(zhuǎn)支架(I)上的加速度傳感器(4)和多普勒雷達(dá)(5)； 信號機(jī)查詢器，包括信號機(jī)天線(6)、固定應(yīng)答器FB和可變應(yīng)答器TB，所述信號機(jī)天線固定在所述旋轉(zhuǎn)支架(I)上； 速度傳感器(3)，用于測定旋轉(zhuǎn)支架(I)的速度； 所述速度傳感器、加速度傳感器、多普勒雷達(dá)以及信號機(jī)查詢器均為軌道列車中實(shí)際使用的型號。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于車載控制器測試的半實(shí)物仿真平臺，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)支架(I)包括底端與所述驅(qū)動電機(jī)(2)的輸出軸聯(lián)動的轉(zhuǎn)軸(la)、以及固定在轉(zhuǎn)軸(Ia)頂端的圓盤(Ib);所述加速度傳感器(4)、多普勒雷達(dá)(5)以及信號機(jī)天線(6)以保持所述圓盤(Ib)的動平衡為原則分布在該圓盤(Ib)頂面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于車載控制器測試的半實(shí)物仿真平臺，其特征在于，所述轉(zhuǎn)軸(Ia)為中空結(jié)構(gòu)，該轉(zhuǎn)軸(Ia)外壁周向布置有若干導(dǎo)電體(lc)，導(dǎo)電體(Ic)外壁通過碳刷(7)與供電系統(tǒng)以及車載控制器的信號接收端相連，導(dǎo)電體(Ic)內(nèi)壁至少具有一部分穿過所述轉(zhuǎn)軸(Ia)的側(cè)壁與轉(zhuǎn)軸內(nèi)腔連通；所述加速度傳感器(4)、多普勒雷達(dá)(5)以及信號機(jī)天線(6)通過線路分別與轉(zhuǎn)軸內(nèi)腔內(nèi)的導(dǎo)電體(Ic)連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于車載控制器測試的半實(shí)物仿真平臺，其特征在于，所述圓盤(Ib)為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，通過若干連接件(Id)與所述轉(zhuǎn)軸(Ia)相互固定。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于車載控制器測試的半實(shí)物仿真平臺，其特征在于，所述連接件(Id)頂面設(shè)有導(dǎo)線槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于車載控制器測試的半實(shí)物仿真平臺，其特征在于，所述速度傳感器為接觸式速度傳感器，該速度傳感器與所述圓盤之間通過齒輪傳動。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于車載控制器測試的半實(shí)物仿真平臺，其特征在于，所述軟件仿真列車系統(tǒng)內(nèi)還設(shè)有監(jiān)測模塊，用于監(jiān)測軟件仿真列車系統(tǒng)的執(zhí)行信號，并將該信號反饋給車載控制器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于車載控制器測試的半實(shí)物仿真平臺，其特征在于，所述車載控制器與軟件仿真列車系統(tǒng)之間設(shè)有信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于車載控制器測試的半實(shí)物仿真平臺，其特征在于，所述供電系統(tǒng)中還設(shè)有一控制單元，該控制單元用于控制信信號機(jī)查詢器的定時通斷電以及驅(qū)動電機(jī)的驅(qū)動電流大小。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于車載控制器測試的半實(shí)物仿真平臺，包括傳感器運(yùn)行系統(tǒng)、車載控制器、軟件仿真列車系統(tǒng)以及供電系統(tǒng)；傳感器運(yùn)行系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)支架；驅(qū)動旋轉(zhuǎn)支架轉(zhuǎn)動的驅(qū)動電機(jī)；固定在旋轉(zhuǎn)支架上的加速度傳感器和多普勒雷達(dá)；信號機(jī)查詢器；速度傳感器，用于測定旋轉(zhuǎn)支架的速度；所述速度傳感器、加速度傳感器、多普勒雷達(dá)以及信號機(jī)查詢器均為軌道列車中實(shí)際使用的型號。本發(fā)明采用真實(shí)的軌道列車傳感器，并通過將速度傳感器、加速度傳感器、多普勒雷達(dá)以及信號機(jī)天線設(shè)置在旋轉(zhuǎn)支架不同的位置，使這些傳感器按照其真實(shí)的工作原理運(yùn)行，為車載控制器提供真實(shí)的傳感器輸入與輸出，從而為車載控制器提供一個與真實(shí)運(yùn)行環(huán)境極為仿真環(huán)境。
文檔編號G05B17/02GK102890451SQ201210374760
公開日2013年1月23日 申請日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者陳祥獻(xiàn), 鄭重, 黃海 申請人:浙江大學(xué)