西门子基于AMESet的高铁制动控制元件库开发.pdf

坚果

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2021-06-03

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基于AMESet的高铁制动控制元件库开发

杜群威

（中车唐山机车车辆有限公司，河北唐山 063035）

摘要：本文利用AMESet软件建立高铁制动控制元件库，分别开发车辆原件和控制原件库的

开发。车辆原件考虑车重、线路坡度等，控制元件考虑列车实际控制模式，按照BTM-SBM-BCU-

TCU的控制模式进行设计。

关键词：高铁制动，制动控制，AMESet

AMESim软件在建模过程中，制动控制部件较多，控制流程复杂，使用软件自带的元件库进

行建模会增加建模难度，后续修改负责，且无法完成系统完整性能。使用AMESet对开发制动控

制元件。AMESet建模过程中不仅需要设计元件图标及接口类型，还要新建接口内部的数据和数

据类型，编写代码，对后续模型的管理和升级将更加便利。

1 AMESet建模流程

打开AMESet软件，为SBM定义新的元件库，点击Modeling→Category settings→Add

category，选择库文件存储文件夹，命名元件库名称及含义，进入Icon

Designer进行元件库图标设计，可以自己绘制图标，也可以打开XBM等格式的图片文件，点击保

存，新建的库出现在库列表框。在新建的元件库里设计SBM元件，新点击Modeling→Category

settings→Add

component，进入模型元件图标设计和存储位置设定，点击设计元件图标，如图1所示，此时Icon

Designer出现了出现了接口图标添加工具和接口捕捉工具，点击接口图标下拉框选取需要的接

口图标，点击图标按钮在绘图区添加接口，常见的接口图标有液压接口（hflow）、气压接口（pflo

w）、信号接口（singal）、机械接口（rshaft、lshaft和meca2D）等，此处选择singal信号，点击信号捕

捉按钮在绘图区捕捉接口位置、设置接口类型，此时右下侧会出现接口信息框，点击保存，元

件出现在新建的元件库内。

图1元件图标设计

在新建库下点击SBM图标，新建子模型，在变量设置框中设置接口数量和类型，设置externa

variables接口数，并设置其具体接口类型和变量名，如图2所示，图标有5个接口，对应下面的接

口数，且接口编号与图标显示一致，右击添加扩展变量，并设置变量类型及变量名称，如表1所

示，接口5.1为交互信息为最大电制动，变量类型为basic

variable，变量状态为output，变量名称为MEBF。端口1、5的变量设置如表1所示，端口1为SBM与

拖车BCU的连接接口，端口5为SBM与TBM的连接接口，在连接数据上端口5要多出电制动信息

。常见的数据的变量类型有basic variable（基本变量，只单纯的发送接受数据）、explicit

state（积分变量，在数据交换时进行积分处理）、implicit state、duplicate

variable（复制变量、只对其它数据端口的值进行复制）。除了Ports数据外，还有Internal

varibles、Real parameters、Text parameters等变量进行设置，Internal

varibles为内部计算数据，不体现在结果里，Real

parameters为仿真时需要填写的仿真参数。当参数设置完成后，图标框右上角红点变成绿点即前

面板设计无误，便可以进行代码编写操作。

图2 SBM前界面设计

表1 端口变量设置（1、5）

变量名称

端口

序号

类型

状态

单位

含义

mode1

duplicate

variable

simple

5.4

制动模式

fmtv1

duplicate

variable

simple

5.5

速度

APBF1

basic variable

output

实际空气制动力

EB1

duplicate

variable

simple

5.8

紧急制动

MPBF1

basic variable

input

最大空气制动力

mass1

basic variable

input

重量

MEBF

basic variable

output

最大电制动力

MPBF

basic variable

output

最大空气制动力

mass

basic variable

output

重量

mode

basic variable

input

模式

fmtv

basic variable

input

m/s

速度

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