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《探索高速磁浮列車車載控制單元功能樣機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文高速磁浮列車車載控制單元功能樣機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)姓名：鮑野申請學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：交通信息工程及控制指導(dǎo)教師：鄭偉20080501中文摘要摘要：高速磁浮列車車載控制單元(oBc)是高速磁浮列車系統(tǒng)的重要組成部分，是車輛系統(tǒng)中與磁浮列車運(yùn)行控制系統(tǒng)交換信息的樞紐，直接決定了車輛基本功能能否實(shí)現(xiàn)。車載控制單元的功能是配合車載安全計(jì)算機(jī)完成列車的懸浮、導(dǎo)向、制動(dòng)、供電和車門的開啟關(guān)閉等控制任務(wù)。車載控制單元接收車載安全計(jì)算機(jī)的控制信息，并向執(zhí)行層發(fā)出控制命令：同時(shí)，車載控制單元提供安全狀態(tài)信息，由車載
2、安全計(jì)算機(jī)讀入。車載控制單元直接處理與列車安全有關(guān)的指令，是對(duì)可靠性安全性苛求的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，它要保證控制信息可靠安全地向執(zhí)行層傳遞。國內(nèi)對(duì)高速磁浮列車車載控制單元的研究處于起步階段，設(shè)計(jì)的系統(tǒng)安全性不高，只有控制功能，沒有表示功能。本文以上海磁浮線為應(yīng)用背景，詳細(xì)分析了車載控制單元的功能需求，在此基礎(chǔ)上完成車載控制單元的基本功能設(shè)計(jì)和具有高安全性的冗余系統(tǒng)設(shè)計(jì)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室的條件研制了具有表示功能的車載控制單元功能樣機(jī)，對(duì)功能樣機(jī)進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。本文主要內(nèi)容包括：第一，研究了高速磁浮列車車輛系統(tǒng)的概念、基本原理、
3、TR車輛的概念形成過程、TR車輛的發(fā)展過程，對(duì)車載控制單元的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，介紹了本文主要研究內(nèi)容和章節(jié)安排。第二，對(duì)車載控制單元進(jìn)行總體功能需求分析，研究了車載控制單元要完成的任務(wù)，應(yīng)用馬爾可夫過程對(duì)雙機(jī)熱備、三模冗余和二取二乘二系統(tǒng)進(jìn)行了對(duì)比分析，使用MATLAB工具對(duì)三種系統(tǒng)的可靠度和安全度進(jìn)行計(jì)算，對(duì)車載控制單元的功能樣機(jī)和二取二乘二系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的車載控制單元進(jìn)行了總體方案設(shè)計(jì)。第三，分析了執(zhí)行層測控單元的功能需求，研制了實(shí)現(xiàn)控制、采集和通訊功能的硬件電路板，編制了實(shí)現(xiàn)懸浮、導(dǎo)向、制動(dòng)等功能的執(zhí)行層測控單元
4、的軟件。第四，設(shè)計(jì)了基于WINCE操作系統(tǒng)的表示通訊機(jī)的界面，在EVC4．0開發(fā)環(huán)境下編寫TCP通訊程序和串口通訊程序。最后，搭建了系統(tǒng)的仿真調(diào)試環(huán)境，并對(duì)功能樣機(jī)進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。關(guān)鍵詞：磁?。很囕d控制單元；可靠性安全性；嵌入式系統(tǒng)分類號(hào)：U237ABSTRACTABSTRACT：High-speedmagtevtrainOBC(on-boardcontroller)isasignificantpartofHigh-SpeedMaglevSystem．ItistheinformationhingebetweenVe
5、hicleSystemandMaglevOperationControlSystemanditscapabilitydeterminewhetherthebasicfunctionofthevehicleCanbeimplementedornot．OBCworkswithVehicleSafetyComputer(vsc)toimplementtaskssuchasvehiclelevitation，orientedcontrol，brake，powersupply、doorcontrolandSOon，OBCre
6、ceivesinformationfromVSCandsendinstructiontoexecutivelayer．Atthesametime,OBCprovidessafetystatusinformationtoVSC．OBCprocessesordersinterrelatedwithsecurity,SOitisreliabilityandsafetycriticalcomputer-controlledsystemandguaranteesthattheinformationcouldsendtoexe
7、cutivelayerreliably．ThedomesticresearchofOBCisstillatinitialstageandthesecuritycapabilityislow．Anditonlyhascontrolfunctionwithoutdisplayfunction．ThefunctionalrequirementsareanalyzedbasedontheapplicationoftheShanghaihigh—speedmaglev．Thenthebasicfunctionwasstudi
8、edandhigh·securityredundancystructureofOBCwasdesigned．AOBCprincipleprototypewithdisplayfunctionWasdevelopedandverified．Theresearchisfocusedonthefollowings：Firstly,dementsofTRvehicl
