MATLAB 和 Simulink 在铁路系统中的应用

铁路应用的设计、仿真和部署

MATLAB 和 Simulink 使铁路工程组织能够开发和维护铁路设备,并满足市场对能效、安全性和可用性的需求。

铁路工程师可使用 MATLAB 和 Simulink 执行以下操作:

  • 运行仿真来评估权衡和优化设计
  • 开发和测试电力电子和电机控制算法
  • 使用仿真模型自动生成原型代码或产品级代码
  • 使铁路信号和通信系统符合 EN 50128 和 EN50657 规定
  • 分析铁路车队的数据以优化运营和维护

“我们使用 MathWorks 工具在一年内就完成了永磁驱动控制系统的设计、测试、修改和实现。鉴于我们的资源有限,如果没有 MathWorks 工具,我们肯定无法按时交付。”

Han Geerligs,Alstom

对逆变器、牵引电机进行建模并开发牵引控制软件

精确的电机建模能够前置电机和牵引控制单元 (TCU) 的设计,使其早于硬件测试。

使用 MATLAB、Simulink 和 Simscape,您可以:

对牵引控制系统进行仿真。

从仿真模型生成的产品级代码。

部署、集成和测试控制算法

使用 MATLAB 和 Simulink,您可以解决日益复杂的控制系统的问题并通过安全标准认证:

  • 自动生成优化的 C 代码和 HDL 代码
  • 跟踪需求,测量代码/模型的质量,并自动生成测试用例
  • 与 CI/CD 管道集成,生成代码,打包以用于部署,并自动化回归测试

信号系统和列车控制系统的仿真与实现

MATLAB 和 Simulink 可帮助您开发符合安全标准的铁路控制和保护系统软件。

使用 MATLAB 和 Simulink,您能够:

  • 对离散、连续、基于消息和基于事件的系统进行仿真
  • 验证需求,证明没有错误,并形式化验证需求
  • 为 PLC 系统生成优化的结构文本或 C/C++ 代码
  • 遵守 EN 50128 和 EN 50657 参考工作流以满足功能安全要求
铁路信号和通信系统。

截图:为开发 CBM 的铁路工程师提供的诊断图像资源管理器。

铁路维护分析

物联网 (IoT)、数据科学人工智能 (AI) 的支持下,铁路运营组织正在采用基于状态的维护 (CBM) 来优化运营和维护。MATLAB 使开发 CBM 的工程师能够将系统领域能力与数据科学和 IT 技术专业知识相结合。

使用 MATLAB,您能够:

  • 使用内置的云存储、数据库、数据历史记录和工业协议接口访问流数据和存档数据
  • 使用交互式统计和信号处理方法清洗和探查数据
  • 提取时域、频域和应用特定的特征并进行排序
  • 为实时处理设备或生产 IT 系统生成基于 C、C++、HDL、PLC、GPU、.NET、Python 或 Java 的软件组件
  • 通过与各种云平台集成来扩展您的 MATLAB 算法,无需重新编码或创建自定义基础架构

铁路网络电气化和能源管理系统

您可以使用 MATLAB 和 Simulink 开发铁路能源管理系统。这些产品能够根据电压、电流和接触式电气化系统的特性,对不同工况下的铁路电气化进行电网仿真和分析。MATLAB、Simulink 和 Simscape 帮助工程师对电源、移动负载、配电线路、开关和变压器等电气组件进行建模。

在 MATLAB 和 Simulink 中对电气组件和系统进行建模。

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基于模型的设计:优势所在和最佳做法

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