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轨道列车智慧门控制系统设计与开发
| 论文题名： | 轨道列车智慧门控制系统设计与开发 |
| 关键词： | 轨道列车;智慧门控制系统;一控多驱;无刷直流电机;冗余热备;遗传算法;模糊控制 |
| 摘要： | 随着国民经济的稳定高速发展，城市化进程日益加速，城镇人口密度越来越大，随之而来的城市交通堵塞问题日益严峻。在此环境下国家大力鼓励发展城市轨道交通，在轨道交通中，电子门控单元(EDCU)是使用最多的部件之一，它的可靠性关系着乘客的人身安全。本文以轨道交通门控系统为研究对象，设计开发了新一代的轨道交通智慧门控制系统。 本文首先总结了门控系统的发展现状，在现有EDCU的不足和智慧门控制系统的需求分析的基础上，提出了门控系统总体结构设计，采用“一控多驱”的设计架构。针对目前的EDCU可靠性低的缺点，本文首先提出了基于FPGA切换逻辑的双CPU冗余热备技术，可以把可靠性提高1.5倍以上;针对无刷直流电机的参数不确定和非线性的特点，提出基于遗传算法优化的无刷直流电机模糊控制技术，并在Matlab和Vissim上进行仿真，提高了无刷直流电机的动静态特性。其次以STM32嵌入式开发平台为基础，进行了通讯、存储、人机交互和电机驱动等模块的硬件设计，构建起门控系统的硬件平台;在KeilMDK软件开发平台上进行了相关程序的开发设计，实现了门控系统相关的功能。最后对电机进行PWM值与负载力矩之间关系的测试和在门试验台架上对门控系统进行操作、环境和可靠性等试验，智慧门控制系统运行良好，均达到了预定的设计目标。 本文开展了对轨道交通智慧门控制系统的设计与开发，提高了门控系统的运行可靠性和无刷直流电机的动静态性能，为轨道交通门控系统的进一步发展开拓了思路。 |
| 作者： | 李高杰 |
| 专业： | 机械制造及其自动化 |
| 导师： | 陆宝春 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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