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全电子计算机联锁系统现场总线通信的改进研究及实现
| 论文题名： | 全电子计算机联锁系统现场总线通信的改进研究及实现 |
| 关键词： | 计算机联锁系统;现场总线;通信技术;EDF调度算法;监测模块 |
| 摘要： | 目前的计算机联锁系统是以继电器电路做接口，完整保留了道岔驱动、信号点灯等由继电逻辑实现的轨旁设备驱动电路。全电子化计算机联锁系统实现了技术进步，将由电子执行单元取代继电器电路控制轨旁设备，是电子化、智能化、先进的新一代计算机联锁系统。该系统执行层的智能化会增加系统的控制层次，加大系统内部的信息传输时间以及“错误保留”的风险，因而对系统内部通信的实时性、可靠性和安全性有更高要求。 本文首先介绍了全电子计算机联锁系统的结构以及特点，结合该系统的特性研究了其通信技术基础，以达到通过合理应用各种现场总线技术以满足全电子联锁通信在安全性、可靠性、实时性和确定性方面要求的效果。在对实时性的研究方面，设计了改进型EDF调度算法，该算法使用指数分区的概念对相对截止期进行划分，根据网络状况动态地为消息分配优先级。本文不仅建立了改进型EDF算法的模型，还对其可调度性和量化误差做出了深入的分析，在理论上证明了其优化性。 然后以全电子执行单元的监测模块为研究对象，着重对其功能、设计和软件实现方面做了详细的介绍，并根据改进型EDF算法对仲裁域的编码和仲裁流程进行了修改，使得该模块能够完成对模拟量采集、处理和传输的工作。 最后，选用Truetime仿真箱作为实验工具，对RM算法和EDF算法进行了对比实验，并且将监测模块的数据应用其中。经实验证明，与传统的调度算法相比，改进型EDF调度算法能够根据网络的情况进行动态调度，灵活性更高，并且在网络负载较重的情况下，能够更好地满足通信实时性的需求。 |
| 作者： | 张婧璇 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 段武 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国铁道科学研究院 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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