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基于半实物的电机实时仿真系统

阅读：1024发布：2020-07-22

专利汇可以提供基于半实物的电机实时仿真系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了基于半实物的电机实时仿真系统，包括主处理器、连接导线和半实物的电机实时仿真系统中心，所述主处理器的一侧固定安装有I/O模块，所述主处理器的上方设有牵引控制单元，所述主处理器的下方设有工控机，且主处理器通过连接导线和工控机固定连接，且数字量输出模块和牵引控制单元固定连接，所述脉冲输出模块的一侧设有模拟量输入模块，且模拟量输入模块和牵引控制单元固定连接。本发明所述的基于半实物的电机实时仿真系统，设有I/O模块和半实物的电机实时仿真系统中心，能够实现对系统性能的实时测试，降低成本，并且能够更准确地验证电控仿真系统的性能，适用不同工作状况，带来更好的使用前景。，下面是基于半实物的电机实时仿真系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.基于半实物的电机实时仿真系统，包括主处理器(1)、连接导线(10)和半实物的电机实时仿真系统中心(14)，其特征在于：所述主处理器(1)的一侧固定安装有I/O模块(2)，所述主处理器(1)的上方设有牵引控制单元(4)，所述主处理器(1)的下方设有工控机(15)，且主处理器(1)通过连接导线(10)和工控机(15)固定连接，所述I/O模块(2)的一侧设有电流传感器(3)，且I/O模块(2)通过连接导线(10)和电流传感器(3)固定连接，所述半实物的电机实时仿真系统中心(14)的上表面设有高速总线电缆(19)，所述高速总线电缆(19)的一侧设有数字输入输出板(16)和数字波形出板(17)，所述数字波形出板(17)的下方设有电机控制板(18)，且电机控制板(18)通过连接导线(10)和高速总线电缆(19)固定连接，所述半实物的电机实时仿真系统中心(14)的一侧设有控制阀(12)，且半实物的电机实时仿真系统中心(14)通过连接导线(10)和控制阀(12)固定连接，所述控制阀(12)的上方设有传感器(11)，所述控制阀(12)的下方设有冷却泵站(13)，所述牵引控制单元(4)的上表面设有信号输出模块(7)，所述信号输出模块(7)的一侧设有脉冲输出模块(6)，且信号输出模块(7)的另一侧设有数字量输入模块(8)，所述数字量输入模块(8)的一侧设有数字量输出模块(9)，且数字量输出模块(9)和牵引控制单元(4)固定连接，所述脉冲输出模块(6)的一侧设有模拟量输入模块(5)，且模拟量输入模块(5)和牵引控制单元(4)固定连接。
2.根据权利要求1所述的基于半实物的电机实时仿真系统，其特征在于：所述主处理器(1)通过连接导线(10)和半实物的电机实时仿真系统中心(14)固定连接。
3.根据权利要求1所述的基于半实物的电机实时仿真系统，其特征在于：所述主处理器(1)通过连接导线(10)和牵引控制单元(4)固定连接。
4.根据权利要求1所述的基于半实物的电机实时仿真系统，其特征在于：所述数字输入输出板(16)和数字波形出板(17)通过连接导线(10)和高速总线电缆(19)固定连接。
5.根据权利要求1所述的基于半实物的电机实时仿真系统，其特征在于：所述牵引控制单元(4)通过连接导线(10)和主处理器(1)固定连接。

说明书全文

基于半实物的电机实时仿真系统

技术领域

[0001] 本发明涉及半实物虚拟仿真教学领域，特别涉及基于半实物的电机实时仿真系统。

背景技术

[0002] 随着社会的发展,传统实验中以实物操作作为单一实验手段的弱点逐渐显示出来，实物实验室的设备和条件已不能满足课程发展对于实验的要求，不便扩充新的实验项目，电机仿真系统是用于测试电机控制器和逆变器在电机启动、平稳运行以及电机停止等电机处于各种工况情况下时，其具体行为是否满足一定的设计要求。

[0003] 现有的基于半实物的电机实时仿真系统在使用时存在一定的弊端，电机仿真系统不能够实现对电机控制器的测试，无法满足电机的动态测试，测试成本高，给电机的测试带来了一定的影响，为此，我们提出基于半实物的电机实时仿真系统。

发明内容

[0004] 本发明的主要目的在于提供基于半实物的电机实时仿真系统，可以有效解决背景技术中的问题。

[0005] 为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

[0006] 基于半实物的电机实时仿真系统，包括主处理器、连接导线和半实物的电机实时仿真系统中心，所述主处理器的一侧固定安装有I/O模块，所述主处理器的上方设有牵引控制单元，所述主处理器的下方设有工控机，且主处理器通过连接导线和工控机固定连接，所述I/O模块的一侧设有电流传感器，且I/O模块通过连接导线和电流传感器固定连接，所述半实物的电机实时仿真系统中心的上表面设有高速总线电缆，所述高速总线电缆的一侧设有数字输入输出板和数字波形出板，所述数字波形出板的下方设有电机控制板，且电机控制板通过连接导线和高速总线电缆固定连接，所述半实物的电机实时仿真系统中心的一侧设有控制阀，且半实物的电机实时仿真系统中心通过连接导线和控制阀固定连接，所述控制阀的上方设有传感器，所述控制阀的下方设有冷却泵站，所述牵引控制单元的上表面设有信号输出模块，所述信号输出模块的一侧设有脉冲输出模块，且信号输出模块的另一侧设有数字量输入模块，所述数字量输入模块的一侧设有数字量输出模块，且数字量输出模块和牵引控制单元固定连接，所述脉冲输出模块的一侧设有模拟量输入模块，且模拟量输入模块和牵引控制单元固定连接。

[0007] 优选的，所述主处理器通过连接导线和半实物的电机实时仿真系统中心固定连接。

[0008] 优选的，所述主处理器通过连接导线和牵引控制单元固定连接。

[0009] 优选的，所述数字输入输出板和数字波形出板通过连接导线和高速总线电缆固定连接。

[0010] 优选的，所述牵引控制单元通过连接导线和主处理器固定连接。

[0011] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该新型基于半实物的电机实时仿真系统，通过主处理器，利用嵌入式板高效处理数据的能力，再加上C语言真实地模拟现实电机运行，模块实现了能及时模拟电机的运行状态功能，通过控制阀实现了对虚拟电机电压、电流的瞬时值以及合闸指令信号、合闸动作信号进行采集和控制，实现虚拟电机的实时控制，并与虚拟电机仿真器模块构成硬件在环仿真系统，通过数字量输入模块和数字量输出模块，来实现存储虚拟电机初始数据，实现度对对模拟电机进行初始设定，整个系统简单，操作方便，测试、调节的效果相对于传统方式更好。附图说明

[0012] 图1为本发明基于半实物的电机实时仿真系统的整体结构示意图。

[0013] 图2为本发明基于半实物的电机实时仿真系统的局部视图。

[0014] 图中：1、主处理器；2、I/O模块；3、电流传感器；4、牵引控制单元；5、模拟量输入模块；6、脉冲输出模块；7、信号输出模块；8、数字量输入模块；9、数字量输出模块；10、连接导线；11、传感器；12、控制阀；13、冷却泵站；14、半实物的电机实时仿真系统中心；15、工控机；16、数字输入输出板；17、数字波形出板；18、电机控制板；19、高速总线电缆。

具体实施方式

[0015] 为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

[0016] 如图1-2所示，基于半实物的电机实时仿真系统，包括主处理器1、连接导线10和半实物的电机实时仿真系统中心14，所述主处理器1的一侧固定安装有I/O模块2，所述主处理器1的上方设有牵引控制单元4，所述主处理器1的下方设有工控机15，且主处理器1通过连接导线10和工控机15固定连接，所述I/O模块2的一侧设有电流传感器3，且I/O模块2通过连接导线10和电流传感器3固定连接，所述半实物的电机实时仿真系统中心14的上表面设有高速总线电缆19，所述高速总线电缆19的一侧设有数字输入输出板16和数字波形出板17，所述数字波形出板17的下方设有电机控制板18，且电机控制板18通过连接导线10和高速总线电缆19固定连接，所述半实物的电机实时仿真系统中心14的一侧设有控制阀12，且半实物的电机实时仿真系统中心14通过连接导线10和控制阀12固定连接，所述控制阀12的上方设有传感器11，所述控制阀12的下方设有冷却泵站13，所述牵引控制单元4的上表面设有信号输出模块7，所述信号输出模块7的一侧设有脉冲输出模块6，且信号输出模块7的另一侧设有数字量输入模块8，所述数字量输入模块8的一侧设有数字量输出模块9，且数字量输出模块9和牵引控制单元4固定连接，所述脉冲输出模块6的一侧设有模拟量输入模块5，且模拟量输入模块5和牵引控制单元4固定连接。

[0017] 其中，所述主处理器1通过连接导线10和半实物的电机实时仿真系统中心14固定连接。

[0018] 其中，所述主处理器1通过连接导线10和牵引控制单元4固定连接。

[0019] 其中，所述数字输入输出板16和数字波形出板17通过连接导线10和高速总线电缆19固定连接。

[0020] 其中，所述牵引控制单元4通过连接导线10和主处理器1固定连接。

[0021] 需要说明的是，本发明为基于半实物的电机实时仿真系统，在使用时，通过主处理器1，利用嵌入式板高效处理数据的能力，再加上C语言真实地模拟现实电机运行，模块实现了能及时模拟电机的运行状态功能，通过控制阀12实现了对虚拟电机电压、电流的瞬时值以及合闸指令信号、合闸动作信号进行采集和控制，实现虚拟电机的实时控制，并与虚拟电机仿真器模块构成硬件在环仿真系统，通过数字量输入模块8和数字量输出模块9，来实现存储虚拟电机初始数据，实现度对对模拟电机进行初始设定，通过设置有半实物的电机实时仿真系统中心14，提高电机运行的可靠性，及时性以及高效性，通过设置有脉冲输出模块6，能将主处理器1产生的脉冲信号传送给外部设备，并接收外部设备反馈的脉冲信号，模拟量输入模块5可获取外部传感器设备输入的模拟量信号，通过数字输入输出板16发出脉冲反馈信号，传递给高速总线电缆19，然后传给主处理器1进行处理，通过电机控制板18，控制实物电机，通过冷却泵站13，能够防止电机工作造成的电机温度过高，通过电流传感器14，能够将电机的电信号转化为数据信号，通过I/O模块2，传递给主处理器1进行处理，较为实用。本发明所述的基于半实物的电机实时仿真系统，设有I/O模块2和半实物的电机实时仿真系统中心14，能够实现对系统性能的实时测试，降低成本，并且能够更准确地验证电控仿真系统的性能，适用不同工作状况，带来更好的使用前景。

[0022] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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