列车运行控制实验

成绩1）理解CTCS-2级列车运行控制系统地面设备工作原理。2） 理解CTCS-2级列控系统车载设备使用MA的原理。3） 掌握列控系统车载设备基本工作原理。4） 初步具备解决列控系统实际工程问题的能力。二、实验仪器及器件MATLAB软件三、实验原理CTCS-2级列控系统行车许可生成原理CTCS-2级列车运行控制系统（简称CTCS-2级列控系统）是基于轨道电路和应答器传输列车行车许可信息，采用目标距离模式曲线监控列车安全运行的列车运行控制系统。对于CTCS-2级列控设备来说，行车许可终点就是列车前方被占用闭塞区入口，CTCS-2级列控车载设备为实现监控列车运行速度的功能，必须确定前方被占用闭塞区的入口位置和入口速度，以及车头到行车许可终点之间的线路数据和限速信息。CTCS-2级列控系统地面设备中，轨道电路通过发送18个低频信息，连续向车载设备发送列车前方空闲闭塞分区数量信息以及列车接近的车站信号机开放经道岔侧向位置进路信息，但无法发送确定的前方被占用闭塞区入口位置和道岔侧向进路的长度及限速等。因此，在轨旁安装应答器（属于点式信息传输设备），来进行闭塞分区长度信息和限速信息的传输。其中，使用区间无源应答器来传输闭塞分区的长度、线路限速和进路信息，使用有源应答器来传输进路信息和临时限速信息。当列控车载设备接收到轨道电路及应答器传输的信息后，对四、实验内容1） 使用自己熟悉的语言（VB、VC等）完成CTCS-2级列控系统行车许可生成原理的仿真。2） 掌握高速列车运行控制系统建模方法，根据已知系统模型对系统性能进行分析。使用Matlab软件，对下图所示高速列车运行自动控制系统的特性进行仿真实验分析。岛速列车运町R站控屯系草a绘制K=1000时的开环对数频率特性图（Bode图），仿真分析闭环系统稳定裕度。b绘制关于参数K的闭环系统的根轨迹图，仿真分析闭环系统的稳定性。五、实验结果第一个实验内容：首先查阅资料仿真可以在excel中完成，为了简化起见，将列车运行的路线设定为：该线路共有11个闭塞分区构成，线路上列车只会经过两组应答器，固定应答器组BG1和进站口的有源应答器组BG2,当列车经过应答器组的时候会自动收到它们提供的信息。具体仿真环境结构图如图所示界曲操作按钮 測MWUFI-I II-鑑籃腐 ATPProtectionO速度防护罷洼；…一程序（带填充）:™*I.界曲操作按钮 測MWUFI-I II-鑑籃腐 ATPProtectionO速度防护罷洼；…一程序（带填充）:™*I.=*^****«I'1允许速度示■ATPprotection()部分代码(由于代码过长故只摘取部分，代码为网上查阅所得)Fori=0To10s=s+Blocks(i)Ifs>CurrentPosThenForj=0ToiL=L+Blocks(j)NextExitForEndIfNext//L为走行距离IfTrackSignal="L5"Then//L5表示收到的码序，其他程序模块类似Fork=(i+1)To(i+7)TargetDistance=TargetDistance+Blocks(k)NextTargetDistance=TargetDistance+L-CurrentPos //得到目标距离TargetSpeed=0 //得到目标速度TrainAllowSpeed=ff.CalcLimit(TargetDistance,TargetSpeed)//得到曲线限速IfCurrentPos<=LineAllowSpeed(1,0)ThenIfTrainAllowSpeed>LineAllowSpeed(0,1)ThenTrainAllowSpeed=LineAllowSpeed(0,1)EndIfElseIfCurrentPos>=LineAllowSpeed(2,0)ThenIfTrainAllowSpeed>LineAllowSpeed(2,1)ThenTrainAllowSpeed=LineAllowSpeed(2,1)第3页共6页ElseIfTrainAllowSpeed>LineAllowSpeed(1,1)ThenTrainAllowSpeed=LineAllowSpeed(1,1)EndIfEndIf//通过比较得到最终限速IfCurrentSpeed>TrainAllowSpeedThenBrakeFlag=TrueElseBrakeFlag=False//判断是否进行制动EndIfp=p+1student.Cells(p,1)=CurrentPos//记录数据，團卉嵩◎-0|列握*秸壬docxCZff，團卉嵩◎-0|列握*秸壬docxCZff军许可-O—Q佇砺W刹哙”错」-k*〜Bp©©.HJk£j弋巻砒口*峠也曲li^^W®-藤邑*0阖”蝕审-仿真结果第二个实验内容实验结果如图所示

cx>聲 I^^lriangnti“站寅阿ml埔㈣m审*鈕E凶◎ Mr*网丁”胡巾H殆rxitVwwLud5>uL=nlEdv-Jiai■DiMjBio^wrBwieHptIDwifl-Diagran-MA.TLA£lW^kW：«From:Init0cx>聲 I^^lriangnti“站寅阿ml埔㈣m审*鈕E凶◎ Mr*网丁”胡巾H殆rxitVwwLud5>uL=nlEdv-Jiai■DiMjBio^wrBwieHptIDwifl-Diagran-MA.TLA£lW^kW：«From:Init0：QriIMiw-risk-R-tvaevH0Muiqp*«-riitf- id 1护 in3Fi^i^cvTheItiaucioir-e-Mit'krtyi.r拈cre^etfhrtwl>iw# 屮托旳rtupsi,”>卅4町Gib!：■“.伽伽4瞪神昨呻ti^wm+r-V«Wnn:Mr**■*辱PhtIhitmi11Jte-jtllsid..K.h'E'Ul1k1Oil..Li«riK5沖系统用simulink分析以及所得的伯德图：#Figure-2. — □X文些㈢jg^(E)査吾切孫入也工RCDM®(0)唐口险辛助凹U再占石丁為「叮丸鋼®回席”叵TU凰BodeDiagramGm=14.1dB(at13.1rad/s}sPn=40.Gdeg(at4.69rad/s)-rx-〔6C1JP)dJEE匸d1：Frequency(rad/e}通过对数稳定判据，当频率为穿越频率时，相角大于-180，如图所示。所以系统稳定。系统所得的根轨迹图：

*Figure3£文件旧扁辑⑥查巷⑨潇入迪工具CD宾面側意口凹帮助凹已占恰|纵耳的⑥是X"忌|□匡l|■口60〔-匚oQflJs)rfl-xvAJCLi匚aKiE一-60-aoRootLocus：.O.9S5-.System:gGain:5.12e+0360〔-匚oQflJs)rfl-xvAJCLi匚aKiE一-60-aoRootLocus：.O.9S5-.System:gGain:5.12e+03Pole:0.0234+13.1i4020¥-20-40-20■020Darnping:-0.00179Oversricx>t 101Frequencyfrad/s):13.1RealA^is(seconds-1}如图所示，当k=5090时