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适用于列控系统硬件在环仿真的轨道电路信号模拟器
| 论文题名： | 适用于列控系统硬件在环仿真的轨道电路信号模拟器 |
| 关键词： | 轨道电路;信号模拟器;硬件在回路;虚拟仪器;列控系统 |
| 摘要： | 轨道电路是铁路信号室外重要设备之一，是向列控车载设备提供安全信息的关键设备。轨道电路信号的作用是监督列车运行，反应线路的空闲状况；传递列车信息，如用不同频率的轨道电路信号反映列车的位置，控制信号机的显示，决定列车的目标速度等。因此，轨道电路信号的可靠性直接影响着列车的运行安全和运行效率；检测、分析轨道电路信号也就成为保证列车安全运行的重要手段之一。 本文根据无绝缘轨道电路的信号特征，研究了一种轨道电路信号模拟器，用来仿真现场实际轨道电路信号，为列控系统硬件在环仿真提供了条件，弥补了现有测试方法的不足。 论文的主要工作如下： 1.轨道电路信号模拟器的需求分析 分析轨道电路信号模拟器硬件在回路的功能需求和非功能需求，搭建轨道电路信号模拟器硬件在回路的系统架构，阐述研究轨道电路信号模拟器的必要性和重要性。 2.轨道电路信号的特征分析和建模 利用传输线理论，建立轨道电路的四端网模型，推导出轨道电路短路电流信号的包络曲线公式，并分析了道砟电阻、补偿电容和发送端电压对包络曲线的影响；分析了不平衡牵引电流的形成原因和特点；利用传输线理论中的串音知识，分析了邻线干扰的特点；分析了同线干扰的特征；最后给出了适用于列控系统硬件在环仿真的轨道电路信号模型。 3.轨道电路信号模拟器系统设计 根据轨道电路信号模拟器的需求分析，搭建了硬件平台，介绍了硬件平台各组成部分的工作参数和调试方法；采用NI公司的LabWindows/CVI虚拟仪器开发环境设计轨道电路信号模拟器的软件部分。根据轨道电路信号模拟器的需求，采用模块化的设计方法，将软件分成几个模块分别实现：用户界面、信号回放、信号生成、序列功能、干扰选择等。在软件实现过程中的难点是：如何使两段轨道电路信号之间的间隔时间最短；如何利用CVI与Matlab混合编程。 4.系统测试和应用 根据软件测试的流程，对轨道电路信号模拟器进行测试；将轨道电路信号模拟器应用于机车信号系统检测中，验证轨道电路信号模拟器生成信号的准确性和真实性。 实验结果表明该信号模拟器产生的信号和理论分析相符，能够较为准确的反映真实轨道电路信号的特征。 |
| 作者： | 李笑 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 赵会兵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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