列车运行的测试平台的制作方法

本发明涉及车辆技术，尤其涉及一种列车运行的测试平台。

背景技术：

随着铁路行业的发展和能源的紧缺，研究如何使铁路车辆更加节能地运行具有重要的意义。

目前的列车节能运行研究是基于一定的机车、车辆、线路等硬件环境，以及既定的运行图、列车编组计划等运行管理状况，并利用优化操纵方法，实现对列车节能运行的研究。列车节能运行研究不仅可以探讨列车的优化操纵方法，还是列车自动驾驶系统的基础。因此，列车节能运行的研究是铁路运输行发展的重点。

但是，目前列车节能运行的试验均是基于实体列车进行测试的，整个试验成本较高，并且试验过程比较繁琐。

技术实现要素：

本发明提供一种列车运行的测试平台，以克服目前列车节能运行的试验均是基于实体列车进行测试造成试验成本较高的问题。

本发明提供一种列车运行的测试平台，包括：控制装置、与所述列车的牵引电机对应的第一测试装置、与所述列车的惯量对应的第二测试装置、数据采集装置，所述控制装置分别与所述第一测试装置和所述第二测试装置连接，所述第一测试装置和第二测试装置分别与所述数据采集装置连接；

所述控制装置，用于获取所述列车的目标转矩和目标频率，并将所述目标转矩发送给所述第一测试装置，将所述目标频率发送给所述第二测试装置；

所述第一测试装置，用于根据所述目标转矩运行，以获得第一试验结果；

所述第二测试装置，用于根据所述目标频率运行，以获得第二试验结果；

所述数据采集装置，用于采集所述第一试验结果和所述第二试验结果，并将所述第一试验结果和所述第二试验结果发送给所述控制装置，以使所述控制装置根据所述第一试验结果和所述第二试验结果，获得所述列车的测试结果。

在本发明的一种可行的实现方式中，所述第一测试装置包括：试验电机和第一逆变器，所述试验电机与所述第一逆变器连接，所述控制装置通过所述第一逆变器与所述试验电机的输入端连接；

所述第一逆变器，用于接收所述控制装置发送的目标转矩，根据所述目标转矩获得转矩指令，并将所述转矩指令发送给所述试验电机；

所述试验电机，用于根据所述转矩指令进行转动，获得所述第一试验结果。

在本发明的另一种可行的实现方式中，所述第二测试装置包括：陪试电机和第二逆变器，所述陪试电机与所述第二逆变器连接，所述控制装置通过所述第二逆变器与所述陪试电机的输入端连接；

所述第二逆变器，用于接收所述控制装置发送的目标频率，根据所述目标频率获得频率指令，并将所述频率指令发送给所述陪试电机；

所述陪试电机，用于根据所述频率指令进行转动，获得所述第二试验结果。

进一步的，所述第一逆变器的输入端与所述第二逆变器的输入端连接。

在本发明的另一种可行的实现方式中，所述控制装置包括列车特性分析模块、转矩分析模块和频率分析模块，所述列车特性分析模块分别与所述转矩分析模块和所述频率分析模块连接；

所述列车特性分析模块，用于根据所述列车预设的目标运行参数，确定所述列车的速度曲线；

所述转矩分析模块，用于根据所述速度曲线，确定所述列车的受力，并根据所述列车的受力，获得所述目标转矩，将所述目标转矩发送给所述第一逆变器；

所述频率分析模块，用于根据所述速度曲线，获得所述目标频率，并将所述目标频率发送给所述第二逆变器。

在本发明的另一种可行的实现方式中，所述控制装置还包括获取模块，所述获取模块与所述数据采集装置连接；

所述获取模块，用于从所述数据采集装置中获取所述第一试验结果和所述第二试验结果，并根据所述第一试验结果和第二试验结果获得所述列车的测试结果。

进一步的，所述测试平台还包括整流器，所述整流器的输入端与电源连接，所述整流器的输出端分别与所述第一逆变器的输入端和所述第二逆变器的输入端连接。

在本发明的另一种可行的实现方式中，所述控制装置还包括第一串口、第二串口和第三串口；

所述转矩分析模块通过所述第一串口与所述第一逆变器连接，所述频率分析模块通过所述第二串口与所述第二逆变器连接，所述获取模块通过所述第三串口与所述数据采集装置连接。

在本发明的另一种可行的实现方式中，所述转矩分析模块还用于向所述试验电机发送停车指令，所述试验电机在接收到所述停车指令后停止运行；

所述频率分析模块还用于向所述陪试电机发送停车指令，所述陪试电机在接收到所述停车指令后停止运行。

本发明提供的列车运行的测试平台，通过将所述控制装置分别与所述第一测试装置和所述第二测试装置连接，所述第一测试装置和第二测试装置分别与所述数据采集装置连接，其中，控制装置，用于获取所述列车的目标转矩和目标频率，并将所述目标转矩发送给所述第一测试装置，将所述目标频率发送给所述第二测试装置，第一测试装置，用于根据所述目标转矩运行，以获得第一试验结果，第二测试装置，用于根据所述目标频率运行，以获得第二试验结果，数据采集装置，用于采集所述第一试验结果和所述第二试验结果，并将所述第一试验结果和所述第二试验结果发送给所述控制装置，以使所述控制装置根据所述第一试验结果和所述第二试验结果，获得所述列车的测试结果。本实施例的技术方案，使用第一测试装置模拟列车运行时牵引电机的转动，第二测试装置模拟列车运行时的惯量，进而实现对列车运行的等效模拟，进而为列车节能运行控制研究提供良好的测试平台，为科研和实验提供便利性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的列车运行的测试平台实施例一的结构示意图；

图2为本发明提供的列车运行的测试平台实施例二的结构示意图；

图2a为本发明提供的测试平台的测试过程示意图；

图3为本发明提供的列车运行的测试平台实施例三的结构示意图；

图3a为列车运行速度曲线图；

图4为本发明提供的列车运行的测试平台实施例四的结构示意图。

附图标记：

100：列车运行的测试平台；

10：控制装置；

20：第一测试装置；

30：第二测试装置；

40：数据采集装置；

21：第一逆变器；

22：试验电机；

31：陪试电机；

32：第二逆变器；

11：转矩分析模块；

12：列车特性分析模块；

13：频率分析模块；

14：获取模块；

110：第一串口；

130：第二串口；

140：第三串口；

50：整流器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种列车运行的测试平台，该测试平台为各类列车节能运行控制研究提供良好的测试平台，可以满足科研和实验的需要，解决了现有计算依赖于实体列车进行研究造成研究成本高的问题。

本发明的列车运行的测试平台，通过分别模拟列车的牵引电机和列车的惯量，实现对列车节能运行的模拟，本实施例的测试平台运行稳定，进而降低了列车节能运行研究的成本，提高了列车相关技术研究的便利性。

需要说明的是，在本发明的描述中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面，通过具体实施例对本申请所示的技术方案进行详细说明。需要说明的是，下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。

图1为本发明提供的列车运行的测试平台实施例一的结构示意图。如图1所示，本实施例的测试平台100包括控制装置10、与所述列车的牵引电机对应的第一测试装置20、与所述列车的惯量对应的第二测试装置30、数据采集装置40，所述控制装置10分别与所述第一测试装置20和所述第二测试装置30连接，所述第一测试装置20和第二测试装置30分别与所述数据采集装置40连接；所述控制装置10，用于获取所述列车的目标转矩和目标频率，并将所述目标转矩发送给所述第一测试装置20，将所述目标频率发送给所述第二测试装置30；所述第一测试装置20，用于根据所述目标转矩运行，以获得第一试验结果；所述第二测试装置30，用于根据所述目标频率运行，以获得第二试验结果；所述数据采集装置40，用于采集所述第一试验结果和所述第二试验结果，并将所述第一试验结果和所述第二试验结果发送给所述控制装置10，以使所述控制装置10根据所述第一试验结果和所述第二试验结果，获得所述列车的测试结果。

需要说明的是，本实施例的第一测试装置20用于模拟列车的牵引电机的运动，第二测试装置30用于模拟列车运行时的惯量。

具体的，如图1所示，本实施例的测试平台100，控制装置10分别与第一测试装置20和第二测试装置30的输入端连接，数据采集装置40分别与第一测试装置20和第二测试装置30的输出端连接。控制装置10用于获得列车的目标转矩和目标频率，并将目标转矩发送给第一测试装置20，将目标频率发送给第二测试装置30。第一测试装置20用于根据目标转矩进行转动，获得第一试验结果。第二测试装置30用于根据目标频率进行转动，获得第二试验结果。数据采集装置40，用于从所述第一测试装置20中获得第一试验结果，从第二测试装置30中获得第二试验结果，并将第一试验结果和第二试验结果发送给控制装置10。控制装置10还用于根据该第一试验结果和第二试验结果进行列车运行的相关研究，获得列车的测试结果。

可选的，本实施例数据采集装置40还可以将第一试验结果和第二试验结果进行合并处理，将合并处理过的试验结果发送给控制装置10。

本实施例对控制装置10如何获得列车的目标转矩和目标频率的具体过程不做限制，可选的，用户可以直接将目标转矩和目标频率发送给控制装置10，可选的，还可以是控制装置10根据用户输入的相关参数，计算获得列车的目标转矩和目标频率，可选的，控制装置10还可以根据其他的方法获得列车的目标转矩和目标频率。

在本实施例中，向第一测试装置20输入目标转矩，第一测试装置20根据该目标转矩进行运转，输出该目标转矩对应的第一试验结果。向第二测试装置30输入目标频率，第二测试装置30根据该目标频率进行运转，输出该目标频率对应的第二试验结果。

需要说明的是，本实施例的目标转矩为列车的牵引电机的转矩相关，例如，控制装置10根据用户输入的参数，获得列车牵引电机的转矩，接着，根据牵引电机与第一测试装置20之间的对应关系，将牵引电机的转矩进行换算，获得目标转矩。本实施例的目标频率为列车的惯量对应的频率，由现有技术可知，列车的惯量与列车的牵引电机的频率相关，将牵引电机的频率换算成第二测试装置30对应的目标频率。

由上述可知，第一测试装置20根据目标转矩进行运转时，可以模拟出列车的牵引电机的转动，第二测试装置30根据目标频率进行运转时，可以模拟出列车运行时的惯量。

可选的，本实施例的控制装置10可以是工控机。

本发明提供的列车运行的测试平台，通过将所述控制装置分别与所述第一测试装置和所述第二测试装置连接，所述第一测试装置和第二测试装置分别与所述数据采集装置连接，其中，控制装置，用于获取所述列车的目标转矩和目标频率，并将所述目标转矩发送给所述第一测试装置，将所述目标频率发送给所述第二测试装置，第一测试装置，用于根据所述目标转矩运行，以获得第一试验结果，第二测试装置，用于根据所述目标频率运行，以获得第二试验结果，数据采集装置，用于采集所述第一试验结果和所述第二试验结果，并将所述第一试验结果和所述第二试验结果发送给所述控制装置，以使所述控制装置根据所述第一试验结果和所述第二试验结果，获得所述列车的测试结果。本实施例的技术方案，使用第一测试装置模拟列车运行时牵引电机的转动，第二测试装置模拟列车运行时的惯量，进而实现对列车运行的等效模拟，为列车节能运行控制研究提供良好的测试平台，便于科研和实验使用。

图2为本发明提供的列车运行的测试平台实施例二的结构示意图，图2a为本发明提供的测试平台的测试过程示意图。在上述实施例的基础上，如图2所示，本实施例的第一测试装置20可以包括试验电机22和第一逆变器21，所述试验电机22与所述第一逆变器21连接，所述控制装置10通过所述第一逆变器21与所述试验电机22的输入端连接；所述第一逆变器21，用于接收所述控制装置10发送的目标转矩，根据所述目标转矩获得转矩指令，并将所述转矩指令发送给所述试验电机22；所述试验电机22，用于根据所述转矩指令进行转动，获得所述第一试验结果。

具体的，如图2所示，本实施例的第一测试装置20包括试验电机(M1)22和第一逆变器21，第一逆变器21的输出端与试验电机(M1)22的输入端连接，控制装置10的输出端与第一逆变器21的控制端连接。在实际使用时，控制装置10将目标转矩发送给第一逆变器21，第一逆变器21将该目标转矩转换成试验电机(M1)22可以识别的转矩指令(即电信号)，试验电机(M1)22根据该转矩指令进行转动，并且根据该转矩获得第一试验结果，该第一试验结果可以为试验电机(M1)22的转矩、转速、或者转矩和转矩。数据采集装置40采集试验电机(M1)22的第一试验结果(即采集试验电机(M1)22的转矩、转速、或者转矩和转矩)，并将该第一试验结果发送给控制装置10，控制装置10根据该第一试验结果来推算列车的牵引电机的运作情况。

本实施例的试验电机(M1)22用于模拟列车的牵引电机的转动，通过检测试验电机(M1)22输出的转矩和/或转速来判断列车的牵引电机的运行状况，再根据牵引电机的转动来判断列车的运行状况，进而实现对列车运行的测试。

在本实施例的一种可能的实现方式中，参照图2所示，本实施例的第二测试装置30可以包括陪试电机(M2)31和第二逆变器32，所述陪试电机(M2)31与所述第二逆变器32连接，所述控制装置10通过所述第二逆变器32与所述陪试电机(M2)31的输入端连接；所述第二逆变器32，用于接收所述控制装置10发送的目标频率，根据所述目标频率获得频率指令，并将所述频率指令发送给所述陪试电机(M2)31；所述陪试电机(M2)31，用于根据所述频率指令进行转动，获得所述第二试验结果。

具体的，如图2所示，本实施例的第二测试装置30可以包括陪试电机(M2)31和第二逆变器32，第二逆变器32的输出端与陪试电机(M2)31的输入端连接，第二逆变器32的控制端与控制装置10连接。控制装置10将目标频率发送给第二逆变器32，第二逆变器32将目标频率转换成频率指令(即电信号)，并将该频率指令发送给陪试电机(M2)31，陪试电机(M2)31根据该频率指令进行转动，并根据该频率指令获得第二试验结果，该第二试验结果可以为陪试电机(M2)31的转矩、转速、或者转矩和转矩。数据采集装置40采集陪试电机(M2)31输出的第二试验结果(即采集陪试电机(M2)31的转矩、转速、或者转矩和转矩)，并将该第二试验结果发送给控制装置10，控制装置10根据该第二试验结果来判断列车运行时的惯量。

本实施例的技术方案，将列车的平动惯量转换成列车的牵引电机飞轮的转动惯量，飞轮的转动惯量与牵引电机的频率相关，因此，本实施例通过向陪试电机(M2)31输入目标频率，使得陪试电机(M2)31在目标频率驱动下转动，用于模拟列车运行时飞轮的转动惯量，进而根据飞轮的转动惯量获得列车运行时的平动惯量，进而实现对列车惯量的模拟。

需要说明的是，本实施例的测试平台100，用户向控制装置10输入列车运行的相关参数，控制装置10根据该相关参数，计算获得列车的牵引电机的转矩，再根据牵引电机与试验电机(M1)22之间的对应关系，将牵引电机的转矩转换成目标转矩输入给试验电机(M1)22的转矩，使得试验电机(M1)22根据该目标转矩进行转动。同时，控制装置10根据列车的相关参数获得列车的运行速度，根据列车的运行速度获得目标频率，并将该目标频率通过第二逆变器32发送给陪试电机(M2)31，使得陪试电机(M2)31根据所述目标频率进行转动。

图2a给出了列车在不同的运行情况下，试验电机(M1)22和陪试电机(M2)31相互协调的工作过程。当列车需要加速时，即最大牵引运行时，试验电机(M1)22以转矩T_T转动，陪试电机(M2)31以频率n转动，实现列车加速运行的模拟。当列车匀速运行时，试验电机(M1)22以转矩T_f转动，陪试电机(M2)31以频率n转动，实现列车匀速运行的模拟。当列车惰性时，停止给试验电机(M1)22输入转矩，即试验电机(M1)22停止运行，陪试电机(M2)31以频率n转动，进而模拟出了列车在惰性时，依靠列车的惯量进行移动，进而实现列车惰行运动时的模拟。当列车需要停车或者减速时，即以最大制动力运行时，试验电机(M1)22以转矩-T_T转动，陪试电机(M2)31以频率n转动，实现列车加速运行的模拟。由图2a可知，不管列车以何种形式运行，而列车的平动惯量始终存在。而列车不同的运行状态，对应的列车的牵引电机的转动不同，进而使得模拟牵引电机的试验电机(M1)22在列车不同的运行状态以不同的转矩转动，进而实现对牵引电机的准确模拟。

可选的，本实施例的数据采集装置40可以是转矩转速仪。

本实施例提供的列车运行的测试平台，第一测试装置包括试验电机和第一逆变器，试验电机用于模拟列车的牵引电机的转动，第一逆变器用于将控制装置发送的目标转矩转换成试验电机可以识别的转矩指令，试验电机根据该转矩指令进行转动，进而实现对牵引电机的模拟。第二测试装置包括陪试电机和第二逆变器，陪试电机用于模拟列车运行时的惯量，第二逆变器用于将控制装置发送的目标频率转换成陪试电机可以识别的频率指令，使得陪试电机根据该频率指令进行转动，进而实现对列车运行时的惯量的模拟。

图3为本发明提供的列车运行的测试平台实施例三的结构示意图，图3a为列车运行速度曲线图。在上述实施例的基础上，如图3所示，本实施例的第一逆变器21的输入端与第二逆变器32的输入端连接，进而使得输入到第一逆变器21和第二逆变器32的电压相同，并且整个测试平台100只需要一个供电电源，进而简化了测试平台100的结构。

进一步的，如图3所示，本实施例的控制装置10可以包括列车特性分析模块12、转矩分析模块11和频率分析模块13，所述列车特性分析模块12分别与所述转矩分析模块11和所述频率分析模块13连接；所述列车特性分析模块12，用于根据所述列车预设的目标运行参数，确定所述列车的速度曲线；所述转矩分析模块11，用于根据所述速度曲线，确定所述列车的受力，并根据所述列车的受力，获得所述目标转矩，将所述目标转矩发送给所述第一逆变器21；所述频率分析模块13，用于根据所述速度曲线，获得所述目标频率，并将所述目标频率发送给所述第二逆变器32。

具体的，如图3a所示，本实施例的列车特性分析模块12可以根据用户输入的列车预设的目标参数，计算获得列车的速度曲线。例如根据列车牵引特性、制动特性、空气阻力特性、列车编组模式等列车特性和坡道阻力、曲线阻力等附加阻力的线路条件，基于Linux系统下的启发式算法，以能耗最小为条件，确定列车最优控制策略，进而得到列车运行的速度曲线。

转矩分析模块11从列车特性分析模块12中获得列车的速度曲线，解析该速度曲线，获得列车运行过程中不同时刻列车的受力(即列车的运行时所受的牵引力、制动力和阻力等)。接着，转矩分析模块11根据列车的受力，获得牵引电机的转矩，并根据牵引电机与试验电机(M1)22之间的对应关系，获得试验电机(M1)22的目标转矩。然后，转矩分析模块11将该目标转矩发送给第一逆变器21，第一逆变器21将该目标转矩转换成转矩指令控制试验电机(M1)22的转动，进而实现试验电机(M1)22对牵引电机转动的模拟。

同时，频率分析模块13从列车特性分析模块12中获得列车的速度曲线，解析该速度曲线，获得列车运行过程中不同时刻对应的速度。接着，将该速度转换成目标频率，并将该目标频率发送给第二逆变器32，第二逆变器32将该目标频率转换成频率指令控制陪试电机(M2)31的转动，进而实现陪试电机(M2)31对列车运行时的惯量的模拟。

为了进一步说明本申请的技术方案，特举例说明；

已知：

列车牵引力与速度关系为：

列车制动力与速度关系为：

列车运行阻力与速度关系为：w＝0.828e^-3v²+0.256e^-1v+1.151 (Ⅲ)

首先、将列车运行平动系统换算为实验电机旋转系统：

假设：牵引电机旋转磁场的极对数为P＝2，列车车轮直径为D＝0.6m，列车齿轮箱传动比为3.4，列车牵引电机定子频率为70.7Hz，试验电机(M1)22的额定频率50Hz。

车轮线速度v与角速度w_wheel以及车轮转速n_wheel的关系为：

牵引电机转速n_tracmotor与车轮转速n_wheel的关系为：

将式(2)代入(1)得到车轮线速度与牵引电机转速的关系为下：

已知牵引电机转速与牵引电机转子频率的关系为：

由式(3)和(4)得出车轮线速度与牵引电机转子频率关系为：

假设，研究的低地板列车采用3动1拖的编组形式，共有12台电机。则每台电机承受的阻力W_motor与列车受到的阻力W关系为：

每个车轮轮轴所承受的阻力转矩T_W为：

由于传动比与扭矩的关系为k＝输出转矩/输入转矩，以及牵引电机旋转的磁场极对数P，则每台牵引电机承受的运行阻力与车轮轮轴力矩关系为：

将式(5)-(8)带入到上述列车空气阻力方程(I)、牵引力方程(Ⅱ)、制动力方程(Ⅲ)中，得到

每台牵引电机所承受的运行阻力转矩与牵引电机转子频率的关系为：

T_{W_tracmotor}＝0.309×10^-2f_tracmotor²+0.0955f_tracmotor+4.232 (9)

每台牵引电机应输出的牵引转矩与牵引电机转子频率关系为：

每台牵引电机应输出的制动转矩与牵引电机转子频率关系为：

将列车平动惯性换算为牵引电机的飞轮转动惯性的推到过程如下：

已知列车的平动惯量与效飞轮转动惯量的关系如式(12)所示，

其中，v_max为列车最高运行速度；R_车轮为车轮半径；n_飞轮为牵引电机飞轮最高速度；M为列车质量；I_车轮为车轮转动惯量。

列车由N＝12台牵引电机组成，则换算为每台牵引电机的等效飞轮转动惯量为：

I_tracmotor＝I_飞轮/N (13)

接着，试验电机(M1)22旋转模拟列车牵引电机旋转：

由于测试平台使用的电机与列车牵引电机可能不一致，需要采用等效的方法实现试验电机(M1)22的旋转系统模拟列车牵引电机的旋转系统。

能量等效原则，即列车牵引电机的旋转系统与试验电机(M1)22的旋转系统在能量方面等效，其数学描述方式如下：

T_tracmotorw_tracmotorΔt＝k·T_labmotorw_labmotorΔt (14)

式中，T_tracmotor和w_tracmotor分别为列车牵引电机转矩与角速度，T_labmotor和w_labmotor分别为试验电机(M1)22转矩与角速度，Δt为单位时间间隔，k为能量等效比例系数。

由w＝2πf可将式(14)中的角速度换算为频率，可得：

T_tracmotor·2πf_tracmotorΔt＝k·T_labmotor2πf_tracmotorΔt (15)

则有：

T_tracmotorf_tracmotor＝k·T_labmotorf_labmotor (16)

其中，通过一组测试值确定k≈95。

假设，列车牵引电机定子频率为70.7Hz，而试验电机(M1)22额定频率为50Hz，引入转速等效比例系数为k₁，则列车牵引电机定子频率和试验电机(M1)22额定频率关系为：

f_tracmotor＝k₁f_labmotor (17)

得到，车轮线速度和牵引电机转子频率关系为：

由于列车牵引电机转矩和试验电机(M1)22转矩不同，引入转矩等效比例系数为k₂，则列车牵引电机转矩和试验电机(M1)22转矩关系为：

T_tracmotor＝k₂T_labmotor (19)

则有k＝k₁k₂。

得到，列车牵引电机和试验电机(M1)22转矩等效比例系数为k₂＝67.185。

最终，目标频率f＝f_labmotor和车轮线速度v的关系为：

运行阻力转矩与试验电机(M1)22转子频率关系为：

T_{W_labmotor}＝0.920×10^-4f_labmotor²+0.201×10^-3f_labmotor+0.063

牵引力转矩与试验电机(M1)22转子频率关系为：

制动力转矩与试验电机(M1)22转子频率关系为：

上述T_{W_labmotor}、T_{W_labmotor}和T_{B_labmotor}为目标转矩。

由上述可知，本实施例的试验电机(M1)22用于模拟列车牵引电机的转动，陪试电机(M2)31用于模拟列车运行过程中的平动惯量。

可选的，本实施例的列车特性分析模块12、转矩分析模块11和频率分析模块13可以是中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、或者数字信号处理(Digital Signal Processing/Processor，简称DSP)、或者微整流器50单元(Micro Control Unit，简称MCU)、或者微处理器单元(Micro Processor Unit，简称MPU)。

本发明提供的列车运行的测试平台，通过在控制装置中设置列车特性分析模块、转矩分析模块和频率分析模块，使得列车特性分析模块根据列车预设的目标运行参数，确定列车的速度曲线。转矩分析模块根据该速度曲线，确定列车的受力，并根据列车的受力，获得目标转矩，将目标转矩发送给第一逆变器，使得试验电机根据该目标转矩模拟牵引电机的转动。频率分析模块根据该速度曲线，获得目标频率，并将目标频率发送给第二逆变器，使得陪试电机根据该目标频率模拟列车运行时的惯量，进而实现对列车运行的模拟。

图4为本发明提供的列车运行的测试平台实施例四的结构示意图。在上述实施例的基础上，如图4所示，本实施例的控制装置10可以包括获取模块14，该获取模块14与数据采集装置40连接，用于从数据采集装置40中获取第一试验结果和第二试验结果，并根据该第一试验结果和/或第二试验结果来分析列车的与性能情况，进而获得列车的测试结果。

可选的，本实施例的获取模块14还可以解析并保存转速和转矩信息，以便后续分析计算使用。

可选的，本实施例的获取模块14可以是接收器或者处理器。

在实施例的一种可行的实现方式中，如图4所示，本实施例的测试平台100还可以包括整流器50，所述整流器50的输入端与电源连接，所述整流器50的输出端分别与所述第一逆变器21的输入端和所述第二逆变器32的输入端连接。

可选的，本实施例的整理器50可以为不控整流器，该不控整流器模拟牵引供电网的二十四脉波整流器，并将直流侧电压值稳定到510V。

在实施例的另一种可行的实现方式中，如图4所示，所述控制装置10还包括第一串口110、第二串口130和第三串口140；所述转矩分析模块11通过所述第一串口110与所述第一逆变器21连接，所述频率分析模块13通过所述第二串口130与所述第二逆变器32连接，所述获取模块14通过所述第三串口140与所述数据采集装置40连接。

可选的，本实施例的第一串口110通过Modbus通信协议向第一逆变器21发送目标转矩，可选的，第二串口130通过Modbus通信协议向第二逆变器32发送目标频率。可选的，本实施例的第一串口110、第二串口130和第三串口140还可以根据其他的通信协议进行数据的传输。

进一步的，本实施例的转矩分析模块11还用于向试验电机(M1)22发送停车指令，试验电机(M1)22在接收到停车指令后停止运行；频率分析模块13还用于向陪试电机(M2)31发送停车指令，陪试电机(M2)31在接收到停车指令后停止运行。

本发明提供的列车运行的测试平台，通过在控制装置中设置获取模块，该获取模块用于从数据采集装置中获得第一试验结果和第二试验结果，并根据该第一试验结果和第二试验结果分析列车的运行，进而获得列车的测试结果。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。