城市轨道交通牵引供电动态模拟平台旨在通过建立小功率轨道交通牵引供电系统实物模型,模拟实际牵引供电系统的各种运行工况及故障状态。基于Windows平台应用C#语言完成城轨交通牵引供电动态模拟平台的上位机软件设计是本课题的主要任务,该软件主要有两种功能:牵引计算和基于车地无线通信的列车运行监控功能。本文首先根据城轨交通牵引供电动态模拟平台的主要功能需求,完成了下位机车地无线通信平台的硬件电路设计与具体功能实现。该平台集成了 STM32F103、WIFI232模块、数字电位器、直流电机调速板、直流电机和继电器等关键部件,构成了动模仿真系统列车组牵引控制单元中以ARM核心的牵引控制/通信模块以及直流电机模块。通过WIFI模块的参数配置以及ARM板的外围电路设计,实现了与上位机软件的双向数据传输功能以及电机的启停、正反转控制和变压调速,为后续软件平台应用程序的开发和功能测试奠定基础。本文的城轨交通牵引供电动态模拟平台软件在设计与实现上主要分为两部分进行详细介绍,分别基于列车牵引计算和网络通信协议的基本理论,完成了牵引计算功能和基于车地无线通信的列车运行监控功能的模块化设计。编写的上位机软件具体功能有:根据已有列车信息、载客量、行驶路程及路况等输入条件,基于列车综合优化控制策略,完成列车牵引运行仿真和能耗计算,并以图表的形式输出,且有数据存储结果再现功能;同时,将列车控制指令以及牵引计算仿真结果,具体包括列车运行速度、牵引功率基于TCP/IP协议发送至下位机控制设备,控制电机的启停和正反转,并使电机运行在不同时速下,实现动模仿真平台列车组的智能控制,模拟实际城轨交通牵引供电系统在各个工况下(牵引、惰性、制动)的能量流动情况。上位机界面实时显示动模仿真平台列车组的动态位置和所处路段,以及当前列车的运行工况、时速和牵引功率。另外,基于车地无线通信的列车运行监控界面可实现车地之间连续、速度、大容量的双向数据传输,接收并显示主变电所、牵引变电所关键部位的电压、电流值变化,形成完善的人机交互软件。在数据管理方面,采用ADO操作技术实现对Access数据库中各项数据的调用。本文最后完成了上位机软件与硬件平台的联调工作,对软件的功能进行测试并达到预期效果。