原文传递
嵌入式减速顶工况检测车控制系统设计
| 论文题名： | 嵌入式减速顶工况检测车控制系统设计 |
| 关键词： | 减速顶;卡尔曼滤波;铁路货运;工况检测车;控制系统 |
| 摘要： | 对于铁路货运而言，处于编组站导轨两侧的减速顶是维护整个货运线路秩序与安全的重要保障，而它的主要功能是对通过编组站驼峰的列车的溜放速度进行调节。目前，减速项技术的制造与使用已经非常成熟，检测设备的研发与应用却仍未实现。当前主要的检测方法为室内检测和实验线路检测法，这两种检测方法对于减速顶性能的测量准确可靠，占据国内检测的主流地位。二者要求开阔和相对固定的场地以及高昂的建设经费，这些检测方法大规模的实用性相对较低，仅适合于减速顶性能的理论研究。 针对这种情况，本文依据西南交通大学自主研发的减速顶移动小车的机械结构及检测原理，设计了控制系统方案。平台设计主要部件以STM32F103ZET6作为控制核心，外围采用成品HMI、无线通信模块以及电机等组件。对于HMI而言，使用MODBUS协议进行数据传输进行通信并保存实时的数据记录，在此基础上提供良好的人机接口提高操作的便利性。另外，利用远程无线模块，通过射频通信实现远程遥控功能。 为了提高在工业应用中的可靠性，本文探讨了在工控系统中嵌入式平台电子线路设计、多任务程序开发以及数字滤波等相关内容。在硬件方面，关注强弱电的隔离，其中以模拟隔离为主并且对光耦隔离电路的各项参数选取进行了分析，解决信号干扰问题;在软件方面，对程序模块合理划分并移植UCOS-Ⅱ操作系统，提高了系统的实时性要求。此外，对于一般工业产品所需求的可扩展性，本文还设计了基于FatFs文件系统与SD卡读写组合的bootloader程序。对于减速顶检测系统中重要的油气反力的测量，针对嵌入式平台中的资源限制，探索使用离线的卡尔曼滤波，并进行参数调试。最终实验及现场使用表明，减速顶检测车较好地完成预定检测工作。 |
| 作者： | 李赟喆 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 安维胜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
