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基于有轨电车的道岔控制系统研究与实现
| 论文题名： | 基于有轨电车的道岔控制系统研究与实现 |
| 关键词： | 有轨电车;道岔控制;灵活性;可靠性 |
| 摘要： | 在以汽车为主导的城市交通模式所带来的资源短缺、交通拥堵等问题日益严重的情势下，新型有轨电车成为现代城市交通的主要研究方向之一。目前，基于有轨电车的6502电气集中控制道岔的方法，存在复杂程度较高的问题。因此，论文设计了一种安全、可靠、更方便维护的道岔控制系统，是具有实际意义的。 论文结合计算机技术、嵌入式技术、无线通信技术、自动控制技术，通过分散控制道岔的方法设计了一种针对有轨电车的道岔控制器。该控制器共分为数据命令接收处理层、逻辑表决结构层和道岔动作执行层三部分。数据命令接收层以Cortex-M3架构的STM32作为处理器，经过专用无线通信网络接收整备数据、通信校验的心跳包和接近消息，整备数据按车次号分类存储在串行Flash芯片中;校验心跳包与控制器自身计算结果进行对比确认通信的可靠性;接近消息经处理器解析并与高速硬件SPI接口读取的整备数据进行进路信息对比，一致则输出控制命令。逻辑表决结构层利用可编程逻辑门阵列FPGA的逻辑功能并结合STM32的双机通信功能设计了二乘二取二冗余机制，共设两组控制器，每组2块控制芯片，组内输出执行逻辑与操作，组间输出执行逻辑或操作。道岔动作执行层接收到逻辑结构输出的安全信号后，驱动推杆步进电机带动道岔动作。电机动作的不同位置带动不同道岔表示电路的接通，采集到的道岔状态返回到处理器，经专用无线通信网络发送到达地面服务器和车载计算机。经模块测试、功能仿真和联调联试，系统实现了按有轨电车迸路信息安全控制道岔的功能，其稳定性和安全性满足了设计的性能需求。 本设计结合有轨电车的特性，实现了道岔分散控制的目的，提高了有轨电车道岔控制的灵活性、可靠性，克服了原有设备在电车高密度运行下效率低的问题，完成了设计需求，同时为有轨电车信号系统中的道岔控制部分提供了一种实现方法。 |
| 作者： | 张鹏飞 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 华泽玺 |
| 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 |
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