(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210810577.3 (22)申请日 2022.07.11 (71)申请人 湖南凌翔磁浮科技有限责任公司 地址 410000 湖南省长 沙市浏阳 经济技术 开发区湘台路18号长沙E中心B3栋 103-104室 (72)发明人 程虎　田焕荣　黎科　 (74)专利代理 机构 长沙湘之星知识产权代理事 务所(普通 合伙) 43271 专利代理师 刘斌 (51)Int.Cl. G05B 17/02(2006.01) H05K 5/00(2006.01) H05K 5/02(2006.01) (54)发明名称 悬浮接口箱板卡及其悬浮接口箱和悬浮仿 真系统 (57)摘要 本发明涉及悬浮接口箱板卡及其悬浮接口 箱和悬浮仿真系统， 是高速磁浮 半实物仿真平台 悬浮接口箱的主要部件， 用于与上位仿真系统和 下位悬浮控制器(可 以为真件， 也可以为悬浮控 制器的内核板卡)连接， 往上其获取悬浮控制器 (真件或内核计算机板卡)的信号接入上位仿真 系统， 模拟核心控制计算机在真车的各种情况； 往下获取上位仿真系统的信号信号， 发送至悬浮 控制器， 构建上位仿真系统和悬浮控制器 之间的 桥梁， 成为仿真测试回路的一部分， 能够为仿真 测试系统提供物理平台。 权利要求书2页 说明书8页 附图7页 CN 115079591 A 2022.09.20 CN 115079591 A 1.一种悬浮接口箱板卡， 其特 征在于， 包括： 底板、 四块接口板和控制面板； 底板分别与四块接口板和控制面板连接， 作为各接口板之间信号传输的载体， 并为接 口板和控制面板提供电源； 四块接口板， 为I/O板、 信号板、 控制板和斩波板， 分别用于与悬浮控制器的I/O板、 信号 板、 控制板和斩波板连接， 并处 理对应信号； 悬浮接口箱板卡的四块接口板 中， 以控制板为核心板卡， 与上位仿真系统连接， 用于经 底板接收其他三块接口板处理好的信号， 上发给上位仿真系统， 并将上位仿真系统下发的 信号经底板发送给其它三 块接口板； 控制面板， 用于安装外 部器件。 2.根据权利要求1所述的悬浮接口箱板卡， 其特征在于， 悬浮接口箱板卡的I/O板， 包 括： 高电平转低电平的第一 转换电路和低电平转高电平的第二 转换电路； 高电平转低电平的第 一转换电路， 用于将悬浮控制器板卡的I/O板上发的高电平信号， 转换成低电平信号， 并整合成信号数据上发给 上位仿真系统； 低电平转高电平 的第二转换电路， 用于将上位仿真系统下发的低电平信号， 转换成高 电平信号下发给 悬浮控制器板卡的I/O板 。 3.根据权利要求1所述的悬浮接口箱板卡， 其特征在于， 悬浮接口箱板卡的信号板， 包 括： 485通信电路、 FPGA和485传感信号输出电路； 485通信电路， 经底板与悬浮接口箱板卡的控制板、 和FPGA连接， 用于接收悬浮接口箱 板卡的控制板发送的传感器数据， 发送至FPGA； FPGA还与485传感信号输出电路连接， 用于解析上位仿真系统下发的传感器数据， 得到 传感信号， 发送至485传感信号输出电路； 485传感信号输出电路， 还与悬浮控制器板卡的信号板连接， 用于将传感信号， 发送至 悬浮控制器板卡的信号板 。 4.根据权利要求1所述的悬浮接口箱板卡， 其特征在于， 悬浮接口箱板卡的控制板， 通 过32p和96p连接器与底板连接， 以与I/O板交互20路IO命令信号， 与信号板交互RS485与SPI 信号， 与斩波板交互SPI信号及9路命令信号， 与控制面板交互2路CAN信号、 2路422信号、 8路 地址编码信号、 8路磁力线编信号； 悬浮接口箱的控制板， 还与悬浮控制器的控制板通过DB37进行信号传输， 悬浮接口箱 的控制板输出8路地址编码信号、 8路磁力线编码信号至悬浮控制器的控制板； 悬浮控制器 的控制板 输出编码开关、 两路CAN信号和两路42 2信号至悬浮接口箱的控制板； 悬浮接口箱的控制板， 还通过1路CANFD总线接口、 1路以太网口与上位仿真系统通信。 5.根据权利要求1所述的悬浮接口箱板卡， 其特征在于， 悬浮接口箱板卡的斩波板， 包 括： 主辅接触器闭合信号电平转换电路， 用于将24V的高电平主辅接触器闭合信号， 转换成 3.3V的低电平信号， 经底板、 悬浮接口箱板卡的控制板， 上发给 上位仿真系统； PWM驱动信号、 驱动板复位信号电平转换电路， 用于将15V的PWM驱动信号、 驱动板复位 信号， 转换成3.3V的低电平信号， 经底板、 悬浮接口箱板卡的控制板， 上发给 上位仿真系统； 温度开关信号电平转换电路， 用于将上位仿真系 统下发的3.3V的温度开关信号， 转换 为24V的高电平信号， 发送给 悬浮控制器板卡的斩波板；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115079591 A 2D/A转换电路， 通过接收SPI信号， 经电压电流转换电路， 转换成电流信号， 发送给悬浮 控制器板卡的斩波板； 主辅接触器状态信号电平转换电路， 用于将上位仿真系统下发的3.3V的主辅接触器状 态信号， 转换为24V的高电平信号， 发送给 悬浮控制器板卡的斩波板； 驱动板状态信号电平转换电路， 用于将上位仿真系统下发的3.3V的驱动板状态信号， 转换为15V的高电平信号， 发送给 悬浮控制器板卡的斩波板 。 6.根据权利要求1 ‑5任意一项所述的悬浮接口箱板卡， 其特征在于， 四块接口板和控制 面板， 通过 连接器与底板通信。 7.一种悬浮接口箱， 包括权利要求1 ‑6任意一项所述的悬浮接口箱板卡和用于嵌入所 述悬浮接口箱板卡的箱体。 8.根据权利要求7所述的悬浮接口箱， 其特征在于， 用于与悬浮控制器真件或悬浮控制 器板卡连接， 以仿真验证悬浮控制器的运行性能。 9.根据权利要求7 ‑8任意一项所述的悬浮接口箱， 其特征在于， 在与悬浮控制器真件连 接时， 悬浮接口箱还 包括： 信号接口、 虚拟 负载接口和电源接口； 信号接口， 用于与悬浮控制器真件实时通信； 虚拟负载接口， 用于模拟悬浮电磁铁； 电源接口， 用于 接入440V电源， 为悬浮控制器真件供电。 10.一种悬浮仿真系统， 包括权利要求1 ‑6任意一项所述的悬浮接口箱板卡、 上位仿真 系统和悬浮控制器； 悬浮接口箱板卡， 用于连接上位仿真系统和悬浮控制器。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115079591 A 3