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电力机车DCU软件的模块化研究与设计
| 论文题名： | 电力机车DCU软件的模块化研究与设计 |
| 关键词： | 电力机车;DCU软件;模块化设计;IEC61131-3;软件平台 |
| 摘要： | 电力机车DCU(Drive Control Unit，驱动控制单元)是列车牵引系统的核心控制设备。它是用于主整流器及牵引电机的控制装置，包含硬件和软件两部分。硬件是软件的依托，主要负责对输入/输出信号的转换和整定，并为软件提供可运行和发挥的环境；软件是控制的思想，它通过调节整流桥晶闸管的导通角来调节牵引电机的端电压，进而实现机车运行速度的调节。目前，电力机车DCU的软、硬件正朝着通用化、模块化和智能化方向发展。 如今，电力机车DCU的硬件结构的通用化程度已经达到了相当高的水平。因此，人们越来越重视DCU的软件设计，其中模块化、软件组态和功能配置已成为人们研究的热点。基于IEC61131-3标准的图形化软件组态技术正是控制领域向模块化、标准化、通用化方向发展的典型代表之一，开发一套基于IEC61131-3标准的电力机车DCU模块化软件平台具有典型的代表意义和较高的实用价值。 本论文首先分析了韶山系列直流传动电力机车的传动原理、控制特性和电力机车DCU的功能需求，然后对比分析了目前常用的两种模块化软件平台(带解释器的模块化软件平台和带编译器的模块化软件平台)。鉴于电力机车DCU的系统资源少和对实时性要求高等特殊情况，本论文最终决定选择带编译器的模块化软件平台作为电力机车DCU的应用程序开发系统，并着重阐述了模块化软件平台的体系结构、组成以及设计开发思想。功能模块的划分与设计是模块化软件设计的核心，论文采用最新的模块化设计理论和方法对电力机车DCU的软件系统进行了科学的、合理的功能模块划分。在详细描述了每个功能模块的功能的基础上，结合软件平台的架构提出了基于IEC61131-3标准的电力机车DCU模块化软件平台的组成和设计方案，将模块化软件平台分为输入编辑器和平台连接器两部分，输入编辑器用于完成用户程序的输入及转换，平台连接器用于完成中间文件到目标CPU可执行文件的转换。论文采用VC++6.0设计开发了支持FBD功能块图形输入的模块化软件平台。最后通过一个实例，介绍了通过该电力机车DCU模块化软件平台开发SS<,3>型电力机车DCU的应用程序的流程，验证了软件平台的可行性。 |
| 作者： | 申江 |
| 专业： | 模式识别与智能系统 |
| 导师： | 何鸿云 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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