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基于LabVIEW的高速列车网络控制系统半实物仿真平台研制
| 论文题名： | 基于LabVIEW的高速列车网络控制系统半实物仿真平台研制 |
| 关键词： | 高速列车;网络控制系统;半实物仿真平台;LabVIEW技术;MVB网卡;工控机 |
| 摘要： | 近年来，随着高速铁路的发展，我国对于高速列车的研究越来越深入和全面。列车网络控制技术属于高速列车九大关键技术之一，一直在高速列车研究领域备受关注，国内外在网络控制方面的研究都取得了非常大的进展，但是研究结果的验证都需要装车实测，导致相对成本较高。为了在节约成本的基础上更好的研究列车控制的性能和效果，本文采用了半实物仿真的研究方法，建立高速列车网络控制系统半实物仿真平台，以期其能够在高速列车的系统原理研究、系统设计验证等方面发挥巨大作用。 本文以CRH3型高速列车为研究对象，设计并实现了高速列车网络控制系统半实物仿真平台。首先在研究IEC61375-1 TCN(Train Communication Network，列车通信网络)协议的基础上对CRH3型高速列车网络控制系统的结构和功能进行了分析，结合TCN网络协议以及仿真平台的特点，使用OPNET仿真软件建立了半实物仿真平台的MVB(Multifunctional Vehicle Bus，多功能车辆总线)模型，以实现半实物仿真平台中MVB通信特性分析。然后，设计了高速列车网络控制系统半实物仿真平台的总体方案，并介绍了半实物仿真平台的硬软件开发环境。接着，为了研究LabVIEW半实物平台的实现方式，设计构建了MVB通信、司机控制台、高压系统、牵引传动系统、制动系统、车门系统、空调系统、旅客信息系统，同时介绍了LabVIEW在实现上述系统的设计与构建过程中的应用，包括子Ⅵ界面的显示、图片的显示、多媒体文件的播放、与Matlab的联合仿真等。最后，对仿真平台进行了系统实验验证，测试了各个子系统的功能，验证平台实现了列车各车载电气系统的基本功能。 本文以工控机和MVB网卡为硬件基础，使用LabVIEW为主、Matlab为辅的软件开发环境，研制了高速列车网络控制系统半实物仿真平台，实现了MVB数据通信和各系统功能仿真，使系统的实现更加合理、贴近实际。平台的仿真结果表明，本文所设计的高速列车网络控制系统半实物仿真平台运行稳定，可为高速列车的系统设计、单元功能验证提供了良好的测试平台，能够满足科研和实验的需要。 |
| 作者： | 司晓伟 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 郑琼林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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