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列控车载设备接口信号仿真系统的研究
| 论文题名： | 列控车载设备接口信号仿真系统的研究 |
| 关键词： | 列车控制系统;车载设备;测试系统;接口信号 |
| 摘要： | 对于我国的铁路区段，以列车运行监控装置为主体的C0级列控系统仍占有主体地位，在既有线铁路的发展中，C0级列控车载设备不断进行着已有功能的升级改造，以及新功能的添加。新型车载设备的研发和测试对车载设备仿真系统的功能完整性和接口信号的准确性有了更高的要求。目前列控实验室已有的仿真系统的输出信号种类少、精度低、仿真功能不全面，已不满足当前研发人员进行车载设备开发测试的需求。因此，有必要研究一套新的满足当前列控车载设备开发需求的列控车载设备接口信号仿真系统。 在深入分析C0级列控车载设备功能以及接口需求的基础上，本文利用UML对仿真系统进行需求分析，利用面向对象设计理念进行模块和类的设计，将系统功能的具体实现落实到具体的板卡内，对所需的各类信号进行高精度设计，并在速度传感器模型分析的基础上形成高精度的速度算法，最终研制出接口信号精度高，仿真功能全面的仿真系统。研究的主要成果如下: (1)DSP28335的嵌入式设计。通过对接口信号需求的分析，进行DSP外设的软件配置以及外围硬件电路和PCB的设计，实现了包括平面调车、功能扩展盒在内的各类接口信号的高精度输出， (2)面向对象设计。在UML建模的基础上，利用C语言将模块和类的设计落实到嵌入式系统中，进而定义了仿真指令解析器以及分层式的软件框架。 (3)高精度速度算法设计。在速度传感器模型研究的基础上，利用ePWM模块，设计了速度信号补偿输出算法，并提出了ePWM参数配置算法。在此基础上，实现了列车空转打滑功能的模拟。 (4)CAN通信协议设计。基于CAN2.0的通信理论，对CAN帧的内容、仿真系统与上位机软件之间的通信协议进行制定，建立了CAN通信流程。 经过相关的调试工作，使用结果表明本列控车载设备接口信号仿真系统满足当前列控实验室中列控车载设备研发测试的各项需求。 |
| 作者： | 胡宇 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 刘中田 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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