计算机联锁仿真试验探讨
3广铁集团长沙电务段 工程师,410001 33广铁集团长沙电务段 助理工程师,410001 收稿日期:2007207211
计算机联锁仿真试验探讨
肖利君3
朱 花
33
1 仿真试验存在的必然性
随着铁路发展的加速,信号设备的更新速度也日益加快,各种设备改造周期逐步缩短。对计算机联锁车站而言,信号设备的改造一旦涉及联锁软件的变动,就必须进行联锁试验。计算机联锁不同于继电联锁,继电联锁只在继电电路改造的局部进行联锁试验即可,但计算机联锁无论涉及何处改动,均要对整个站场的联锁进行试验。如果采用中断行车来进行联锁试验,会给运输带来极大影响,这也是不现实的。因此,仿真试验就成为计算机联锁车
站改造的必然选择。
2 仿真试验方法
仿真试验毕竟是一种仿真,它没有对实际设备进行控制与检查,因此在利用仿真试验完成对联锁关系的校核时,比使用模拟盘进行联锁试验存在更大的难度与风险。在以往的改造中,也不泛仿真试验不成功、联锁软件在开通校核中出错,致使开通使用被中断或被延时的情况发生。
通过组织或参与仿真试验,在实践中总结出了一套仿真试验方法,现介绍给大家。该方法的流程图如图1所示。
3 仿真试验重点内容
1.联锁试验准备工作应包括收集技术交底资
料、各种改造信息、相关会议纪要等,并制订试验方案,方案中明确各种试验项目。
2.校核控制台站场显示以及信号平面布置图
是否与实际站场一致。应重点检查道岔定反位开向、信号机禁止灯光显示以及侵限绝缘节位置等。例如,有的矮柱调车信号机禁止灯光可能为红灯,而有的高柱调车信号机的禁止灯光可能为蓝灯。还应检查控制台所表示的离去、
接近区段是否与实际
图1 计算机联锁仿真试验方法流程图
一致。三显示区段进站信号机外方为2个接近区
段、反向进站信号机外方为2个离去区段,而四显示区段进站信号机外方为3个接近区段、反向进站信号机外方为3个离去区段,等等。
3.仿真试验必须对I/O 接口进行校核,铁道部铁运函〔2000〕299号“关于解决计算机联锁若干问题的通知”中明确指出:“运用维护单位应采用P LC 接口模式或数据接口模式按联锁图表进行试验,采用后一种模式还应进行I/O 口校核”。对采用P LC 接口模式的仿真试验,可直接对I/O 口进行校核,如2005年武广线自闭改造中铁科院的TYJL 2Ⅱ型、TYJL 2T R9型。而对采用数据接口模式的,必须单独对I/O 口进行校核,如2005年武广线自闭改造中通号设计院的DS62K5B 型仿真试验。
在对I/O 口进行校核时,应先校核软件研发单
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位提供的信息表与施工设计图纸I/O 信息位是否一致。
4.联锁试验一般依据联锁进路表,但进路表中部分联锁关系未列出,如接近锁闭长度等。因此,在进行常规联锁试验前,应先对这些未列出的联锁关系进行校核,同时建议设计单位在进路表中备注说明接近锁闭长度。
5.在进行常规联锁试验前,还应对各种结合电路进行仿真试验。如与方向电路的结合、与半自动闭塞的结合、与局控楼的联系等,部分纳入联锁的信息要人为预置,这对试验人员素质提出了非常高的要求,试验人员必须对这部分电路和联锁关系非常清楚才能做到试验彻底。这也是联锁试验易出问题之处,希望这部分仿真能有所完善。
6.对非正常情况下的联锁试验,试验中虽不能做到穷举,但应视具体站场情况,尽量对有可能发生的非正常情况进行仿真试验。
4 仿真试验有待改进的遗留问题
由于仿真系统自身的缺陷,仿真试验完毕后也可能存在部分遗留问题。
1.由于仿真试验是在设备处于一种理想化的状态下进行的,并不能完全模拟信号设备(如继电器、转辙机等)的电气特性、动作时间等,因此有可能出现仿真试验结果与现场使用情况不实之处。例如TYJL 2Ⅱ型计算机联锁延时解锁时间问题,仿真试验时可能延时为3m in,但实际使用中有可能达3m in 30s 甚至达到3m in 50s,大大影响了干线行车效率。
2.上位机(或监控机)问题。由于仿真试验的需要,有可能对上位机的个别软件加以改动,如果软件上道时没有及时复原,导致电务维护机提示错误报警,会使运用维护单位疲于查找各种硬件故障原因,无法把握和有效监控上位机软件的改动,这是仿真试验亟待完善的内容。
(责任编辑:张 利)
3西安铁路局安康电务段 工程师,725000 陕西安康
收稿日期:2007203227
运用冗余技术理念 提高信号设备可靠度
陆 平
3
随着铁路第六次大面积提速的实践,信号设备自身能否稳定运行将成为今后铁路提速的瓶颈。在现有设备的基础上,如何进一步提高信号设备自身安全运行的可靠度,大力压缩信号故障延时是广大电务维修工作者所面临的课题。
冗余技术在室内信号设备中的运用早已屡见不鲜,特别是在厂家提供的一些成套产品中。大到双套热机备份或者双机并用,小到电子元器件的双并、双串等,基本上保证了设备的安全可靠。
由于安装在室外的信号设备,如电动转辙机、信号机、轨道电路、信号电缆盒等,始终是造成信号故障的主要因素,也是信号设备中的最薄弱环节,因此,需要广泛运用冗余技术,加大设备冗余力度。
1 在联锁道岔方面
1.保证道岔安装装置牢固稳定。安装装置各
部紧固螺栓采用二次防松措施,除弹簧垫圈齐全
外,螺帽外侧再用Φ116mm 铁丝双道绑扎。对于螺杆太短的,无法绑扎铁丝的应及时更换为长螺杆,并逐步采用可靠实用型的防松螺钉,实现道岔安装装置螺栓免维护。
2.延长道岔安装装置各部绝缘的使用寿命。
在道岔安装装置角钢“L ”铁部位的管垫合一绝缘管垫上,再加一片同直径的绝缘片,并加同直径高强度的铁垫片;其他连接杆“丁字铁”处也加同直径高强度的铁垫片,以防止小直径铁垫片挤入绝缘管中。
3.保证三杆件无旷动。除了采用既有的消旷
装置外,对于尖端杆、密贴调整杆、带缺口微调功
能的表示调整杆等调整螺母处,再加1个大螺母,即跟紧螺钉。跟紧螺钉除了拧紧外,螺帽外侧再用
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计算机仿真技术的发展概述及认识
计算机仿真技术的发展概述及认识 摘要：随着经济的发展和社会的进步，计算机技术高速发展，使人类社会进入了信息时代，计算机作为后期新秀渗入到人们生活中的每一个领域，给人们的生活带来了前所未有的变化。作为新兴的技术，计算机技术在人类研究的各个领域起到了只管至关重要的作用，帮助人类解决了许多技术难题。在科研领域，计算机技术与仿真技术相结合，形成了计算机仿真技术，作为人们科学研究的一种新型方法，被人们应用到各个领域，用来解决人们用纯数学方法或者现实实验无法解决的问题，对科研领域技术成果的形成有着积极地促进作用。 本文在计算机仿真技术的理论思想基础上，分析了计算机仿真技术产生的基本原因，也就是人们用计算机模拟解决问题的优点所在，讨论了模拟、仿真、实验、计算机仿真之间的联系和区别，介绍了计算机仿真技术的发展历程，并查阅相关资料介绍了计算机仿真技术在不同领域的应用，分析并预测了计算机仿真的未来发展趋势。经过查阅大量数据资料并加以分析对比，这对于初步认识计算机仿真技术具有重要意义。 关键词：计算机仿真；模拟；仿真技术；发展 一、引言 计算机仿真技术是以多种学科和理论为基础，以计算机及其相应的软件为工具，通过虚拟试验的方法来分析和解决问题的一门综合性技术。计算机仿真（模拟）早期称为蒙特卡罗方法，是一门利用随机数实验求解随机问题的方法。其原理可追溯到1773年法国自然学家G.L.L.Buffon为估计圆周率值所进行的物理实验。根据仿真过程中所采用计算机类型的不同，计算机仿真大致经历了模拟机仿真、模拟－数字混合机仿真和数字机仿真三个大的阶段。20世纪50年代计算机仿真主要采用模拟机；60年代后串行处理数字机逐渐应用到仿真之中，但难以满足航天、化工等大规模复杂系统对仿真时限的要求；到了70年代模拟－数字混合机曾一度应用于飞行仿真、卫星仿真和核反应堆仿真等众多高技术研究领域；80年代后由于并行处理技术的发展，数字机才最终成为计算机仿真的主流。现在，计算机仿真技术已经在机械制造、航空航天、交通运输、船舶工程、经济管理、工程建设、军事模拟以及医疗卫生等领域得到了广泛的应用。 二、基本概念 模拟：（Simulation）应用模型和计算机开展地理过程数值和非数值分析。不是去求系统方程的解析解，而是从系统某初始状态出发，去计算短暂时间之后接着发生的状态，再以此为初始状态不断的重复，就能展示系统的行为模式。模拟是对真实事物或者过程的虚拟。模拟要表现出选定的物理系统或抽象系统的关键特性。模拟的关键问题包括有效信息的获取、关键特性和表现的选定、近似简化和假设的应用，以及模拟的重现度和有效性。可以认为仿真是一种重现系统外在表现的特殊的模拟。 仿真：（Emulation）利用模型复现实际系统中发生的本质过程，并通过对系统模型的实验来研究存在的或设计中的系统，又称模拟。即使用项目模型将特定于某一具体层次的不确定性转化为它们对目标的影响，该影响是在项目仿真项目
计算机仿真与建模实验报告
中南大学 计算机仿真与建模 实验报告 题目：理发店的服务过程仿真 姓名：XXXX 班级：计科XXXX班 学号：0909XXXX 日期：2013XXXX
理发店的服务过程仿真 1 实验案例 (2) 1.1 案例：理发店系统研究 (2) 1.1.1 问题分析 (3) 1.1.2 模型假设 (3) 1.1.3 变量说明 (3) 1.1.4 模型建立 (3) 1.1.5 系统模拟 (4) 1.1.6 计算机模拟算法设计 (5) 1.1.7 计算机模拟程序 (6) 1实验案例 1.1 案例：理发店模拟 一个理发店有两位服务员A和B顾客随机地到达该理发店,每分钟有一个顾客到达和没有顾客到达的概率均是1/2 , 其中60%的顾客理发仅用5分钟,另外40%的顾客用8分钟. 试对前10分钟的情况进行仿真。 （“排队论”，“系统模拟”，“离散系统模拟”，“事件调度法”）
1.1.1 问题分析 理发店系统包含诸多随机因素，为了对其进行评判就是要研究其运行效率， 从理发店自身利益来说，要看服务员工作负荷是否合理，是否需要增加员工等考 虑。从顾客角度讲，还要看顾客的等待时间，顾客的等待队长，如等待时间过长 或者等待的人过多，则顾客会离开。理发店系统是一个典型的排队系统，可以用 排队论有关知识来研究。 1.1.2 模型假设 1． 60％的顾客只需剪发，40％的顾客既要剪发，又要洗发； 2． 每个服务员剪发需要的时间均为5分钟，既剪发又洗发则花8分钟； 3． 顾客的到达间隔时间服从指数分布； 4． 服务中服务员不休息。 1.1.3 变量说明 u ：剪发时间（单位：分钟），u=5m ； v: 既剪发又理发花的时间（单位：分钟），v=8m ； T ： 顾客到达的间隔时间，是随机变量，服从参数为λ的指数分布，（单位： 分钟） T 0：顾客到达的平均间隔时间（单位：秒），T 0＝λ 1； 1.1.4 模型建立 由于该系统包含诸多随机因素，很难给出解析的结果，因此可以借助计算机 模拟对该系统进行模拟。 考虑一般理发店的工作模式，一般是上午9：00开始营业，晚上10：00左 右结束，且一般是连续工作的，因此一般营业时间为13小时左右。 这里以每天运行12小时为例，进行模拟。 这里假定顾客到达的平均间隔时间T 0服从均值3分钟的指数分布， 则有 3小时到达人数约为603 603=?人， 6小时到达人数约为1203 606=?人， 10小时到达人数约为2003 6010=?人， 这里模拟顾客到达数为60人的情况。 （如何选择模拟的总人数或模拟总时间）
计算机联锁及软件设计-12212065-蒋司琪学习资料
计算机联锁及软件设计-12212065-蒋司琪
实验名称：计算机联锁及软件设计实验学院：电子信息工程学院 专业：自动化（信号）1201 小组成员：蒋司琪黄涛 孙昊天孟琦 任课教师：张文静 2015 年 6 月 10 日 实验二：典型小站的联锁系统总体设计
实验要求： 根据所给站场设计一套计算机联锁系统，要求完成以下工作： 1、分析站场的基本作业需求 2、设计一套符合当前主流技术的计算机联锁系统，要求采用双机热备模式，上下 位机分离，采用继电器接口，确定接口组合及其数量。 3、说明各组成部分所采用的主要技术和功能。 实验设计： 一、站场的基本作业需求： 站场作业分为：列车作业、调车作业和转场作业三种。 1.列车作业包括列车发车作业、列车接车作业和列车通过作业。 ①列车发车作业：办理列车由股道向区间发车。 ②列车接车作业：将列车由区间接入股道。分为正线接车和侧线接车。因设 备故障不能办理正常的接车作业或由非接车线路接车时，应该办理引导接车 作业。 ③列车经由股道不停车通过车站。 2.调车作业：在车站站场内进行的机车出入库、转线、车列解体、列车编组、 摘挂以及取送车等作业。 3.转场作业：包括列车转场作业和机车车辆转场作业。 在所给站场中： 接车作业：下行方向接车至1股道、至Ⅱ股道、至3股道；上行方向接车至1股道、至Ⅱ股道、至3股道。共6条接车进路。 发车作业：由1股道、Ⅱ股道、3股道分别发车上行或者下行，共6条发车进路。
调车进路：由D1至D4、由D1分别至1股道、至Ⅱ股道、至3股道、由D2分别至1股道、至Ⅱ股道、至3股道，共7条调车进路。 二、联锁系统的设计： 纳入《维规》的9种计算机联锁系统，TYJL-Ⅱ（铁科研）、DS6-11（北京通号公司）、VPI（卡斯柯）CIS-1（卡斯柯）、JD-1A（北京交大）五种为双机热备结构，TYJL-ECC、TYJL-TR9两种为三取二容错结构，DS6-K5B、EI32-JD两种为二乘二取二结构，以及《维规》公布实施后，取得“行政许可”的TYJL-ADX、TYJL-Ⅲ两种也为二乘二取二计算机联锁系统。目前，高铁线路上运用的计算机主流产品为DS6-K5B型计算机联锁系统及EI32-JD型计算机联锁系统，在本实验中我们采用DS6-K5B 型计算机联锁系统. DS6-K5B型计算机联锁是通号设计院与日本京三制作所联合开发的一套用于车站信号联锁控制的系统。该系统的核心硬件联锁机和输入输出电路采用京三公司的K5B 型产品。该产品所有涉及到安全信息处理和传输的部件均按照“故障-安全”原则采取了2重系结构设计。DS6-K5B计算机联锁系统由控制台、联锁机、电务维修机、输入输出接口和电源五个部分组成。 系统配置示意图如下：
计算机仿真实验-基于Simulink的简单电力系统仿真
实验七 基于Simulink 的简单电力系统仿真实验 一． 实验目的 1) 熟悉Simulink 的工作环境及SimPowerSystems 功能模块库； 2) 掌握Simulink 的的powergui 模块的应用； 3) 掌握发电机的工作原理及稳态电力系统的计算方法； 4）掌握开关电源的工作原理及其工作特点； 5）掌握PID 控制对系统输出特性的影响。 二．实验内容与要求 单机无穷大电力系统如图7-1所示。平衡节点电压0 44030 V V =∠? 。负荷功率10L P kW =。线路参数：电阻1l R =Ω；电感0.01l L H =。发电机额定参数：额定功率100n P kW =；额定电压440 3 n V V =；额定励磁电流 70 fn i A =；额定频率50n f Hz =。发电机定子侧参数：0.26s R =Ω， 1 1.14 L mH =，13.7 md L mH =，11 mq L mH =。发电机转子侧参数：0.13f R =Ω，1 2.1 fd L mH =。发电机阻尼绕组参数：0.0224kd R =Ω， 1 1.4 kd L mH =，10.02kq R =Ω，11 1 kq L mH =。发电机转动惯量和极对数分别 为224.9 J kgm =和2p =。发电机输出功率050 e P kW =时，系统运行达到稳态状态。在发电机输出电磁功率分别为170 e P kW =和2100 e P kW =时，分析发电机、平衡节点电源和负载的电流、电磁功率变化曲线，以及发电机转速和功率角的变化曲线。
G 发电机节点 V 负 荷 l R l L L P 图 7.1 单机无穷大系统结构图 输电线路 三．实验步骤 1. 建立系统仿真模型 同步电机模块有2个输入端子、1个输出端子和3个电气连接端子。模块的第1个输入端子（Pm）为电机的机械功率。当机械功率为正时，表示同步电机运行方式为发电机模式；当机械功率为负时，表示同步电机运行方式为电动机模式。在发电机模式下，输入可以是一个正的常数，也可以是一个函数或者是原动机模块的输出；在电动机模式下，输入通常是一个负的常数或者是函数。模块的第2个输入端子（Vf）是励磁电压，在发电机模式下可以由励磁模块提供，在电动机模式下为一个常数。 在Simulink仿真环境中打开Simulink库，找出相应的单元部件模型，构造仿真模型，三相电压源幅值为4403，频率为50Hz。按图连接好线路，设置参数，建立其仿真模型，仿真时间为5s，仿真方法为ode23tb，并对各个单元部件模型的参数进行修改，如图所示。
计算机联锁工程设计(毕业设计)
摘要 计算机联锁系统是保证行车安全的信号基础设备，必须保证工作可靠，并符合“故障—安全”原则。实现联锁的基本功能，完成列车进路建立、锁闭、解锁、道岔控制、信号机控制，完成轨道电路和信号设备状态的监督，实现铁路系统特殊的联锁功能，确保列车进路正确和列车运行的安全。 本工程设计所选站场为一个虚拟车站—酒泉站的上行咽喉，设计内容包括：信号平面布置图，该图能正确反映计算机联锁系统室外主要设备的布置情况，主要完成道岔、警冲标、信号机坐标的计算并确定其位置；双线轨道电路图，站内采用25Hz轨道电路，完成轨道电路的极性配置、扼流变压器的设置以及送受电端的布置；联锁表，包括基本进路的选择、敌对信号的确定、轨道区段侵限检查等；电缆径路和电缆网络图，根据公式计算电缆长度，选择电缆径路以及计算所需芯线数；系统结构图，可以了解所采用的的系统硬件构成以及其工作原理；接口柜排列表，可以反映出各个设备所属的组合以及驱动电路和采集电路所需的继电器类型；室内布置图，即室内各种设备的布置情况。 关键词：计算机联锁；极性交叉；联锁表
Abstract Computer interlocking system ensure the safety of traffic operation signal infrastructure so it must ensure working reliably and according to the “fail-safe”principle. The basic function of the interlocking is to create, lock, release, switch control, signal control the completion of the train route, to complete the supervision of the state of track circuits and signaling equipment, and use special interlocking rail system to ensure the correct of the train route and the safety of the train operation. The design selected for a virtual train station—Jiuquan station up direction throat, the design elements includes. The signal layout map, which accurately reflect the setting circs of the main outdoor facilities, the main task to complete are the switch, police marked red and the calculation of the coordinates of the signal and determination of their locations. Double rail track circuit map, the station uses 25Hz track circuit, to complete are the track circuit polarity configuration settings, impedance transformer and the arrangement of the end of sending or receiving power console. Disk map, including the cell types of selection and the arrangement of the various buttons. Cable pathways and cable network, according to formula to calculate the length of cables, select cable pathways and calculate the required number of cored wire. We can understand the system hardware as well as its working principle by using system structure picture. The interface cabinet row of the list can reflect each device belongs to the portfolio and the drive circuit or the relay type which
计算机联锁仿真系统及ctc简易操作
1、DS6-K5B 计算机联锁仿真系统 系统的电脑盘面图与现场DS6-K5B型车站计算机联锁系统完全一致，系统根据作业情况可办理列车作业、调车作业、溜放作业，能够单独操纵道岔、单独锁闭道岔等功能以及各种常见故障的仿真。 操作过程中屏幕上有各种提示信息，若办理进路的操作有误时，屏幕上将显示相应的错误提示，并辅以语音报警提示。 1.1 功能按钮 功能按钮 以下功能按钮按照咽喉设置，根据上下行咽喉分别设置在屏幕上方的左边和右边。 具体按钮名称和作用如下： 总定、总反－用于单独操纵道岔；单锁、单解－用于对道岔进行单独锁闭和单独解锁操作。道岔单独锁闭后可以排列经过该道岔所在位置的进路，但是不能单操道岔； 岔封、岔解－在施工、维修等情况下对道岔进行单独封锁/ 解封操作。道岔封锁后不能再排列经过此道岔所在位置的进路，但是可以单操道岔； 钮封、钮解－用于对信号按钮进行封闭/ 解封操作。信号按钮闭锁后不能排列以此信号为始终端的进路； 取消、人解－用于取消进路和人工解锁进路； 总锁－用于对相应咽喉的引导总锁闭（注意：办理引导总锁闭时该咽喉的所有道岔均锁闭，但不能开放对应进站信号的引导总锁闭的信号，且本咽喉内不能再正常排列进路）； 区解－用于区段事故解锁； 以上所有按钮若按钮名为红色，则表示其为需破铅封的按钮，否则表示其为不需要破铅封的按钮 非常站控与分散自律转换按钮：系统通过“非常站控”按钮与CTC进行通信。当
系统处于分散自律模式时，按钮处于抬起状态（叵西），此时可按下按钮将控制权改为站控模式。当系统处于站控模式时，按钮处于按下状态，且文字改为“站控模式”（叵口），当需转为自律控制时，点击按钮，系统将发送请求给CTC系统，若同意转换，系统将处于分散自律模式，按钮处于抬起状态c ）。 上电解锁：计算机联锁重新上电后，将本站所有道岔锁闭到当前位置，并禁止办理任何进路作业，人工确认可以进行信号作业后，对此按钮破铅封后将全站进行相关作业。 引导：根据列控系统需求，对列车信号设置引导按钮，引导按钮一般设置在列车信号机旁，用白色的方框表示；当需办理引导进路时，确认相关道岔位置和相关区段无车时，可通过按压此按钮进行引导进路的办理；办理发车引导时，计算机联锁需检查区间第一离去区段为空闲状态，否则无法建立发车引导进路。 允许改方：K5B联锁在反方向发车口设置了“允许改方”按钮，此按钮为铅封非自复式，当需办理反方向发车进路（不论该发车口的区间方向是否为发车方向）时，需先将相关发车口的“改方”按钮按下，使用完毕后抬起此按钮即可。 坡道解锁：当接车进路完全解锁并且人工确认列车完全进入股道后，先按下此按钮，在坡道解锁延时期间内点击延续进路始端按钮，延续进路不延时解锁。 1.2操作控制 1.2.1排列进路 排列一般进路：顺序点击进路的始端信号按钮和终端信号按钮。 排列变更进路：顺序点击始端信号按钮、变更按钮和终端信号按钮。 本操作方法适用于办理列车进路（包括基本进路、通过进路和变通进路）和办理调车进路。 调车进路用鼠标左键点击信号机名词； 列车进路用鼠标左键点击信号机； 通过进路用鼠标左键点击信号机旁的方块按钮。 操作过程： （1）鼠标移动到要排列的进路始端信号机灯（列车进路）或信号机名称（调 车进路）上，当光标变成小手形状时点击左键。按压按钮后，信号机名闪烁； （2）按照以上方法完成对进路始端信号按钮、变通按钮（如果存在）、终端按
计算机仿真实验
计算机仿真实验报告 专业：电气工程及其自动化班级：09电牵一班学号：22 姓名：饶坚指导老师：叶满园实验日期：2012年4月30日 一、实验名称 三相桥式SPWM逆变电路仿真 二、目的及要求 1.了解并掌握三相逆变电路的工作原理； 2.进一步熟悉MA TLAB中对Simulink的使用及构建模块； 3.掌握SPWM原理及构建调制电路模块； 4.复习在Figure中显示图形的程序编写和对图形的修改。 三、实验原理与步骤、电路图 1、实验原理图
2、电路原理（采用双极性控制方式） U、V和W三相的PWM控制通常公用一个三角波载波Uc，三相的调制信号Uru、Urv和Urw依次相差120°。 电路工作过程（U相为例）：当Uru>Uc时，上桥臂V1导通，下桥臂V4关断，则U相相对于直流电源假想中点N’的输出电压Uun’=Ud/2。当Uru 对电路模型进行封装如下图示： 其中Subsystem1为主电路，Subsystem2为负载，Subsystem3为检测电路，Subsystem4为输入信号，Subsystem5为调制电路，Scope 为示波器，Repeating Sequence为三角载波。 各子系统电路分别如下所示： Subsystem1 Subsystem2 Subsystem3 、数值计算，编程完成以下各题(共20分，每小题5 分) 1、脉冲宽度为d，周期为T的矩形脉冲的傅里叶级数如下式描述: d［i.^= sin(^d/T)cos(^：n.) T n」n rd /T 当n =150，d..「T =1；4，- 1/2 ：：：.：：： 1/2，绘制出函数f(.)的图形。 解： syms n t; f=((si n(n *pi/4))/( n*pi/4))*cos(2*pi* n*t); s=symsum(f, n,1,150); y=(1+2*s)/4; x=-0.5:0.01:0.5; Y=subs(y,'t',x); plot(x,Y) 2 0 05x2 5 ■ 5 2、画出函数f (x)二(sin 5x) e .- 5x cos1.5x 1.5x 5.5 x 在区间［3, 5］的图形，求出该函数在区间［3, 5］中的最小值点X min和函数的最小值f min . 解：程序如下 x=3:0.05:5; y=(si n(5*x).A2).*exp(0.05*x.A2)-5*(x.A5).*cos(1.5*x)+1.5*abs(x+5.5)+x.A2.5; mix_where=fi nd(y==mi n(y)); xmin=x(mix_where); hold on; plot(x,y); plot(xmi n,min (y),'go','li newidth',5); str=strcat('(' ,nu m2str(xmi n),',' ,nu m2str(mi n(y)),')'); text(xmi n,min (y),str); Ylabel('f(x)') 经过运行后得到的图像截图如下： 运行后的最小值点X min =4.6 , f m in = -8337.8625 3、画出函数f (x) = cos2x「e^'x — 2.5 X在口，3]区间的图形, 解该非线 并用编程求性方程 f (x) = 0的一个根，设初始点为X o = 2 . 解： x=1:0.02:3; x0=2; y=@(x)(cos(x).A2).*exp(-0.3*x)-2.5*abs(x); fplot(y,[1,3]); Xlabel('x') Ylabel('f(x)') X仁fzero('(cos(x).A2).*exp(-0.3*x)-2.5*abs(x)',x0) 运行后求得该方程的一个根为z=0.3256 。 4、已知非线性方程组如下，编程求方程组的解，设初始点为[1 0.5 -1]. 山东工商学院计算机仿真及应用实验报告 实验七 MATLAB的基本应用(二)及Simulink仿真 （验证性实验） 学院： 专业班级： 实验时间： 学号： 姓名： 一、实验目的 1、掌握连续信号的仿真和傅里叶分析方法 2、掌握连续系统的分析方法（时域分析法，拉氏变换法和傅里叶分析法）； 3、掌握离散信号的仿真和分析运算方法 4、掌握离散系统的分析方法（时域分析法）； 5、掌握符号运算方法； 6、掌握Simulink仿真工具； 二、实验原理 1、连续信号的仿真和分析法，参考教材第6.1节，重点： 单位冲激信号的仿真方法；单位阶跃信号的仿真方法；复指数信号的仿真方法 2、连续系统的分析方法，参考教材第6.1节，重点： 例6.2，LTI系统的零输入响应的求解方法； 例6.3，LTI系统的冲激响应的求解方法 例6.5，LTI系统的零状态响应的求解方法 例6.6，系统中有重极点时的计算 3、系统的频域分析方法，参考教材第6.2节，重点： 例6.7，方波分解为多次正弦波之和 例6.8：全波整流电压的频谱 例6.10：调幅信号通过带通滤波器 例6.12：用傅里叶变换计算滤波器的响应和输出 4、离散信号的仿真和分析法，参考教材第6.3节，7.1节，重点： 单位脉冲序列impseq，单位阶跃序列stepseq 例7.1：序列的相加和相乘 例7.2：序列的合成与截取 例7.3：序列的移位和周期延拓运算 三、实验内容（包括内容，程序，结果） 以自我编程练习实验为主，熟悉各种方法和设计，结合课堂讲授，实验练习程序代码。 1、根据教材第6.1节的内容，练习连续信号和系统的时域分析和拉氏变换方法。 q602 clear,clc a=input('输入分母系数向量a=[a1,a2,...]= '); n=length(a)-1; Y0=input('输入初始条件向量Y0=[y0,Dy0,D2y0,...]= '); p=roots(a);V=rot90(vander(p));c=V\Y0'; dt=input('dt= ');tf=input('tf= '); t=0:dt:tf;y=zeros(1,length(t)); 摘要 计算机联锁系统是继继电集中系统的另一种联锁系统，它可以保证工作可靠，确保行车安全，符合“故障—安全”原则。计算机联锁是当前最先进的联锁，我国的计算机联锁就是从继电集中过渡过来的。 本次设计为电化区段兰成线34号站下行咽喉计算机联锁工程设计。设计的主要内容包括：34号站下行咽喉车站信号平面布置图，它可以直观的反映出信号机、道岔、警冲标等的布置情况以及它们的编号与位置的计算。下行咽喉联锁表，它主要包括了进路方向、按钮、道岔、敌对信号以及轨道区段的选择与确定等。双线轨道电路布置图，它主要完成的是轨道电路极性交叉、扼流变压器、送受电端的布置。电缆网络图和径路图，主要是电缆的合理敷设、电缆长度的计算、芯数的计算等，它是施工挖沟的主要依据。计算机联锁系统结构图，可以反映出所采用的双机热备系统的硬件构成以及它的工作原理。组合排列表，反映了信号柜、轨道柜、道岔柜的排列情况与组成。组合类型表，包含了各种组合所包含的继电器名称和类型。室内设备平面布置图包括了电源室、控制台室、防雷分线室等室内各种设备的布置。工程数量统计表，统计的是34号站下行咽喉所需要的所有电缆线、信号机、盒子、柜子、道岔、轨道、继电器等的数量。 关键词：计算机联锁；工程设计；联锁表；继电器 兰州交通大学毕业设计（论文） Abstract Computer interlocking system is another interlocking system that unlike the centralized system relay, it ensures reliable operation in order to ensure traffic safety in line with "fail - safe" principle. Currently the most advanced interlocking is computer interlocking interlocking , our computer interlocking systems are developed from centralized system relay. The design is electro-chemical sector to computer interlocking engineering design for down throat of Lan-Cheng line No. 34 station, the main content of the design include: The down throat of No. 34 station of the station signal floorplan, It can reflect intuitional the arrangement of signal, turnout, fouling post etc, and calculate their number and position. Down throat of interlocking table, it mainly includes the picking and determine of approach direction, buttons, switches, hostile signals, track sections ect. Double track circuit layout, it is mainly done is the settings of sending and receiving ends, the choke transformers, Cross-polarity of track circuit. Cable network diagram and pathways Figure, it is mainly of reasonable cabling, calculated cable length, calculation of the number of cores etc, that is the main basis for the construction. Computer Interlocking System Structure, it reflects the hot standby system hardware configuration and works. Portfolio rows list reflects the arrangement and composition of signal cabinet, track counters, cabinets turnout. Combination Type Table contains the names and types of relays various combinations. Indoor equipment layout plan including the various devices disposed interior of signal power room, the console room, lightning-point line room. Statistics of Engineering counts No. 34 stations downstream of the throat is the number of all equipment about cables, signal, boxes, cupboard, switches, track, relays, etc. Key Words: Computer interlocking, Engineering design, Interlocking table, Relay 网络计算机联锁仿真系统联锁功能的设计与实现 新型网络计算机联锁仿真系统采用网络技术、Web3D技术，实现对现场计算机联锁操作及各类信号设备的模拟仿真，具有广阔的应用前景。其联锁功能设计采用C#技术，依据计算机联锁程序执行原理，对计算机联锁操作命令形成模块、操作命令执行模块及进路处理模块进行设计，并部署在Web应用服务器及数据库服务器端，实现在客户端浏览器进行操作与仿真的功能。 标签：网络；计算机联锁；仿真 1 新型网络计算机联锁仿真系统简介 随着我国高速铁路及城市轨道交通的飞速发展，设备的更新换代速度不断加快，对运营维护及运输组织人员提出更高要求，计算机联锁系统作为轨道交通安全运营的核心设备，对其熟练操作和掌握，具有充分的现实意义。网络计算机联锁仿真系统主要用于对现场作业人员的模拟培训，其在局域网内采用B/S（浏览器/服务器）模式，计算机联锁系统人机交互界面在用户浏览器端自动生成，可模拟办理各种操作，在服务器端的Web服务器和数据库服务器中分别部署联锁程序模块和各类站场数据，同时在本系统中采用Web 3D技术，加入设备的三维仿真场景，通过在客户端浏览器加载三维仿真场景的方式，带来更直观的用户体验。系统同时模拟各类常见故障现象，提高学员的故障处理能力。网络计算机联锁仿真系统相比传统计算机联锁仿真系统，具有部署简易、交互方便、不受参训人员数量限制、可模拟多个站场，且当站场改扩建后可随时更改站场数据，了解设备动作原理等诸多优点。本文就网络计算机联锁仿真系统联锁功能模块的设计与实现做主要分析和探讨。 2 联锁功能模块设计 网络计算机联锁仿真系统主要针对计算机联锁操作仿真，同时模拟对现场信号设备的采集和驱动，主要功能模块包括操作命令形成模块、操作命令执行模块和进路处理模块[1]。操作命令形成模块是将人员按压按钮的操作，转化为可识别的命令信息发送到服务器端，与服务器端数据表进行对比，形成有效操作命令。操作命令执行模块是根据用户操作，判断命令类型，并在服务器端执行，同时返回执行结果。进路处理模块对选出的进路进行选排一致性检查，进路锁闭及解锁等处理，同时将处理结果返回给用户。本系统在https://www.360docs.net/doc/dd9156074.html,框架下采用C#网络编程语言来实现。 2.1 操作命令形成模块 操作命令形成模块通过记录和查询用户操作信息，判断其是否构成有效操作命令。本系统采用XML文件记录用户操作信息，其优点是不占用数据库资源，可方便的删除历史操作日志，同时使用数据表形式读取和保存XML文件。通过XML文件记录用户按压按钮等操作，同时使用数据表读取XML文件，并在服 题目：计算机联锁的发展与功能分析 姓名： 学号： 专业： 院系： 2016年11月 计算机联锁的发展与功能分析 目录 一、计算机联锁的历史与发展 (2) （一）联锁设备的发展历史 (2) （二）各国计算机联锁的发展。 (3) 二、计算机联锁的结构与功能 (3) (一)计算机联锁系统的结构构特点 (4) （二）计算机联锁系统的功能 (7) 计算机联锁的发展与功能分析 张宁 摘要：简述了计算机联锁的发展历史，各国计算机连锁的研究与使用情况。对计算机连锁的功能结构以及特性方面进行分析总结。 关键词：计算机联锁; 现状; 发展；功能 Abstract：Introduced the development history of computer interlocking, national research and use of computer interlocking. The function structure and the characteristics of computer chain aspects carries on the analysis summary. Keywords：railway signal; computer interlocking system; present application situation; development 引言 为满足我国铁路电务事业实现跨越式发展的需要,新时期要积极发展车站计算机联锁技术.计算机联锁系统不是传统的孤立的信号控制系统,而是信号安全综合控制监测系统和综合运营管理系统的一个子系统,它的功能也因超出了车站信号安全控制设备的概念范畴而得以多方面的拓展. 一、计算机联锁的历史与发展 （一）联锁设备的发展历史 利用机械、电器自动控制和远程控制、计算机等技术和设备，使车站范围内的信号机、进路和进路上的道岔相互具有制约关系的技术设备称为联锁设备。联锁设备是轨道交通的重要信号设备，用来在车站和车辆段实现联锁闭塞关系，建立进路，控制道岔的转换和信号机的开发，以及进路解锁，以保证行车安全。联锁发展至今已有100多年的历史，经历了机械联锁、电机联锁、电气联锁、电气集中联锁、计算机联锁的发展过程。可分为机械、电气、微机联锁三个阶段。 1856年英格兰的布列克勒叶?阿姆斯（BrickloyerArms）车站装设由萨克斯倍（Saxby）首创萨式联锁机是机械联锁的开始，机械联锁是最古老的联锁方式。在机械联锁中信号机与道岔的控制杆相互锁闭，联锁关系遵循因果关联原则或者相关进路原则。直接控制动作设备，属于硬闭锁，后来在长时间年内一直占领主导地位的集中式机械联锁控制系统就是在传统机 《电力电子系统的计算机仿真》题目：方波逆变电路的计算机仿真 电力电子技术综合了电子电路、电机拖动、计算机控制等多学科知识，是一门实践性和应用性很强的课程。由于电力电子器件自身的开关非线性，给电力电子电路的分析带来了一定的复杂性和困难，一般常用波形分析的方法来研究。仿真技术为电力电子电路的分析提供了崭新的方法。 我们在电力电子技术课程的教学中引入了仿真，对于加深学生对这门课程的理解起到了良好的作用。掌握了仿真的方法，学生的想法可以通过仿真来验证，对培养学生的创新能力很有意义，并且可以调动学生的积极性。实验实训是本课程的重要组成部分，学校的实验实训条件毕竟是有限的，也受到学时的限制。而仿真实训不受时间、空间和物质条件的限制，学生可以在课外自行上机。仿真在促进教学改革、加强学生能力培养方面起到了积极的推动作用。 【关键字】电力电子，MATLAB，仿真。 第一章电力电子与MATLAB软件的介绍 一、电力电子概况 二、MATLAB软件介绍 第二章电力电子器件介绍 一、电力二极管特性介绍 二、晶闸管特性介绍 三、IGBT特性介绍 第三章主电路工作原理 一、单相桥式逆变电路 二、三相桥式逆变电路 三、PWM控制基本原理 第四章仿真模型的建立 一、单极性SPWM触发脉冲波形的产生 二、双极性SPWM触发脉冲波形的产生 三、单极性SPWM方式下的单相桥式逆变电路 四、双极性SPWM方式下的单相桥式逆变电路第五章仿真结果分析 第六章心得体会 第七章参考文献 第一章电力电子与MATLAB软件的 介绍 一、电力电子概况 电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件（如晶闸管，GTO，IGBT等）对电能进行变换和控制的技术。电力电子技术所变换的“电力”功率可大到数百MW甚至GW，也可以小到数W甚至1W以下，和以信息处理为主的信息电子技术不同电力电子技术主要用于电力变换。 电力电子技术分为电力电子器件制造技术和交流技术（整流，逆变，斩波，变频，变相等）两个分支。 一般认为，电力电子技术的诞生是以1957年美国通用电气公司研制出的第一个晶闸管为标志的，电力电子技术的概念和基础就是由于晶闸管和晶闸管变流技术的发展而确立的。此前就已经有用于电力变换的电子技术，所以晶闸管出现前的时期可称为电力电子技术的史前或黎明时期。70年代后期以门极可关断晶闸管（GTO），电力双极型晶体管（BJT），电力场效应管（Power-MOSFET）为代表的全控型器件全速发展（全控型器件的特点是通过对门极既栅极或基极的控制既可以使其开通又可以使其关断），使电力电子技术的面貌焕然一新进入了新的发展阶段。80年代后期，以绝缘栅极双极型晶体管（IGBT 可看作MOSFET和BJT的复合）为代表的复合型器件集驱动功率小，开关速度快，通态压降小，在流能力大于一身，性能优越使之成为现代电力电子技术的主导器件。为了使电力电子装置的结构紧凑，体积减小，常常把若干个电力电子器件及必要的辅助器件做成模块的形式，后来又把驱动，控制，保护电路和功率器件集成在一起，构成功率集成电路（PIC）。目前PIC的功率都还较小但这代表了电力电子技术发展的一个重要方向 利用电力电子器件实现工业规模电能变换的技术，有时也称为功率电子技术。一般情况下，它是将一种形式的工业电能转换成另一种形式的工业电能。例如，将交流电能变换成直流电能或将直流电能变换成交流电能；将工频电源变换为设备所需频率的电源；在正常交流电源中断时，用逆变器（见电力变流器）将蓄电池的直流电能变换成工频交流电能。应用电力电子技术还能实现非电能与电能之间的转换。例如，利用太阳电池将太阳辐射能转换成电能。与电子技术不同，电力电子技术变换的电能是作为能源而不是作为信息传感的载体。因此人们关注的是所能转换的电功率。 电力电子技术是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科。因它本身是大功率的电技术，又大多是为应用强电的工业服务的，故常将它归属于电工类。电力电子技术的内容主要包括电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置及其系统。电力电子器件以半导体为基本材料，最常用的材料为单晶硅；它的理论基础为半导体物理学；它的工艺技术为半导体器件工艺。近代新型电力电子器件中大量应用了微电子学的技术。电力电子电路吸收了电子学的理论基础，根据器件的特点和电能转换的要 电路计算机仿真分析 实验报告 实验一直流电路工作点分析和直流扫描分析 一、实验目的 1、学习使用Pspice软件，熟悉它的工作流程，即绘制电路图、元件类别的选择及其参数的赋值、分析类型的建立及其参数的设置、Probe窗口的设置和分析的运行过程等。 2、学习使用Pspice进行直流工作点分析和直流扫描分析的操作步骤。 二、原理与说明 对于电阻电路，可以用直观法（支路电流法、节点电压法、回路电流法）列写电路方程，求解电路中各个电压和电流。PSPICE软件是采用节点电压法对电路进行分析的。 使用PSPICE软件进行电路的计算机辅助分析时，首先在capture环境下编辑电路，用PSPICE 的元件符号库绘制电路图并进行编辑、存盘。然后调用分析模块、选择分析类型，就可以“自 动”进行电路分析了。需要强调的是，PSPICE软件是采用节点电压法“自动”列写节点电 压方程的，因此，在绘制电路图时，一定要有参考节点（即接地点）。此外，一个元件为一 条“支路”（branch）,要注意支路（也就是元件）的参考方向。对于二端元件的参考方向定 义为正端子指向负端子。 三、示例实验 应用PSPICE求解图1-1所示电路个节点电压和各支路电流。 图1-1 直流电路分析电路图 4.000V R2 1 2.000A 0V Idc2 4Adc 4.000A 6.000V R1 1 4.000A Idc1 2Adc 2.000A R3 3 2.000A 图1-2 仿真结果 四、选做实验 1、实验电路图 （1）直流工作点分析，即求各节点电压和各元件电压和电流。 （2）直流扫描分析，即当电压源Us1的电压在0-12V之间变化时，求负载电阻R L中电流I RL随电压源Us1的变化曲线。 R4 3 Is3 2Adc 0Vs2 10Vdc RL 1 Is1 1Adc Is2 1Adc R1 4 I Is5 3Adc R2 2 12Vdc IPRINT Vs3 5Vdc Vs4 7Vdc 图1-3 选做实验电路图 2、仿真结果《计算机仿真技术》试题(含完整答案)
计算机仿真实验报告7
34号站下行咽喉计算机联锁工程设计
网络计算机联锁仿真系统联锁功能的设计与实现
计算机联锁的发展与功能分析
电力电子系统的计算机仿真
电路计算机仿真实验报告