罗成[1]2002年在《磁悬浮列车自动保护系统的研究》文中提出随着磁悬浮列车技术的发展与成熟，磁悬浮列车的商业运营时代即将到来。磁悬浮列车作为一种交通工具，安全是它运营时的首要目标。为此，有必要在磁悬浮列车上设计一个独立的自动保护系统，来确保列车运行时的安全，并作为列车自动运行控制系统的一部分。 本文首先讨论了规划列车运行速度曲线有关的问题，这些问题包括：线路特性、列车相关设计指标、运营时的舒适度指标。针对磁悬浮列车的特点，确立ATP系统的安全逻辑规则。在此基础上建立了ATP系统的模型。 此后，结合科大试验线，详细介绍了一个用Matlab编制的规划速度等曲线的软件。通过这个软件，可以得到一条优化的列车运行速度等其他曲线，同时可检验线路、车辆的设计参数是否满足运营要求。 再后，讨论了ATP系统软件和硬件的设计与实现。这其中，着重介绍了如何组建满足主站热备份的PLC网络以及PLC网络的故障诊断，给出了ATP系统在PLC上实现时的流程图。 最后，用软件对八达岭旅游线相关曲线进行了计算并分析，发现左线设计方案不够合理。
朱敏洁[2]2008年在《中低速磁浮列车车载运控系统原理样机的设计与实现》文中提出我国的磁悬浮技术大部分采用的是常导吸力型技术,磁浮列车的牵引系统位于车上,磁浮列车的运行控制主要由车载运行控制系统完成。中低速磁悬浮列车的运行和控制方式与传统的轮轨不同,并且运行间隔一般要求较短,对运行的安全要求较高。因而,以地面信号作为控制行车速度的主要依据的方式不再适用于磁浮的安全防护。中低速磁浮列车需要一个高可靠的车载运行控制系统,以保证和监督磁浮列车按照一定的运行策略安全、高效的运行,实现列车间隔防护、超速防护等防护功能。国内对于中低速磁浮列车车载运行控制系统的研究仍处于起步阶段,对于车载运行控制的功能与系统结构尚仍然处于探索阶段。因此分析中低速磁浮列车车载运行控制系统的功能需求,研究运行控制系统的总体结构,建立中低速磁浮列车运行的防护模型,对于指导开发能够实用的车载运行控制系统具有重要的理论意义和实用价值。本文所做的主要工作如下:第一,介绍了中低速磁浮列车的运行机理及车载运行控制系统的总体结构,分析了中低速磁浮列车车载运行控制系统的功能需求。通过借鉴高速磁浮和轮轨运行控制系统的安全设计理念,针对中低速磁浮运行控制系统的需求,提出了一种新的中低速磁浮车载运行控制的总体结构,并针对系统的功能,给出了软件总体设计和硬件架构。第二,分析了中低速磁浮速度防护曲线的模式,以及磁浮列车动力学模型,推导出中低速磁浮列车车载控制系统中的紧急制动曲线、最大速度曲线及列车牵引运行曲的计算公式,给出了防护曲线计算的算法流程。第叁,根据中低速磁浮列车运行控制系统功能需求,基于Mega162单片机研制车载运行控制系统的硬件仿真平台。然后基于设计的下位机系统的功能需求,编制了下位机控制软件;针对上位机的功能要求,编制了上位机仿真软件。第四,采用数字仿真与半实物仿真相结合的手段,基于搭建的仿真平台,对样机系统的防护功能进行仿真测试。验证设计的车载运行控制系统样机的速度防护功能。
王洪坡[3]2002年在《磁悬浮列车速度控制与自动驾驶系统研究》文中研究表明随着磁悬浮列车技术的发展与成熟，磁悬浮列车正逐步步入商业运营阶段。八达岭磁悬浮线路开工在即，设计要求磁悬浮列车在大约两公里的线路上来回往返运行，这一线路特点决定了列车的驾驶系统可以采用自动驾驶与手动驾驶相结合的方式，正常运行时以自动驾驶为主，调试阶段以手动驾驶为主。实现自动驾驶不但可以大幅降低驾驶员的工作强度，而且由于在自动驾驶条件下，列车是以最优的速度运行的，耗能、乘坐舒适度都会有很大改善，安全性也将有所提高。 实现自动驾驶不是一躇尔就的。列车现有的驾驶系统通过直接改变牵引力的大小来控制列车运行速度，本文在现有系统的基础上，通过设计增加DSP控制平台，实现列车的速度控制，驾驶员只需给出期望的速度，至于如何调节速度则由速度控制器来完成。DSP数字控制平台以TMS320VC33作为核心处理器，扩展了串口和并口以采集和发送信息。 进行算法设计必须有确定的目标系统，本文通过列车主控PLC采集运行参数，用最小二乘法辨识出了列车的运行模型。并基于模糊控制理论设计出了速度控制算法，并针对运动模型用MATLAB对速度控制算法作了仿真，得出了列车在各种情况下的仿真曲线。 最后本文讨论了实现自动驾驶对硬件平台与逻辑程序的要求，给出了硬件平台的冗余结构，并对自动驾驶的原则、功能、逻辑规则作了讨论。
张志洲, 龙志强[4]2005年在《日本东部丘陵线磁悬浮系统技术综述》文中研究说明介绍了日本名古屋东部丘陵线TKL磁悬浮商业化线路的项目概况、线路等基础设施、车辆系统特点、牵引供电技术、运行控制系统,以及磁场对环境的污染评估情况。
张博[5]2005年在《低速磁浮列车电—机械联合制动控制方法研究》文中进行了进一步梳理磁浮列车是一种新型的交通工具,其制动原理和方法与传统的轮轨列车有很大区别,对制动控制系统也有很高的要求。本文的目的是采用电-机械联合制动方法,在保证列车安全性的前提下,尽量提高列车的舒适性。本文在低速磁浮列车电制动和机械制动系统的基础上,研究了低速磁浮列车的电-机械联合制动控制理论,分析和构建了制动控制系统结构,提出了相应的制动控制方法。首先,本文通过分析低速磁浮列车的动力学模型,研究了低速磁浮列车电制动和机械制动的原理,分析和构建了电-机械联合制动控制系统的结构,提出了制动任务规划器和电-机械联合制动控制器的概念。其次,本文从制动控制系统的基本结构出发,对制动任务规划理论进行了详细的研究和分析,分别提出了在基于安全防护、固定闭塞和移动闭塞叁种不同应用条件下的制动任务规划方法。然后,本文对电-机械联合制动控制理论进行了详细的研究和分析,提出常规制动控制和自适应制动控制两种电-机械联合制动的控制方法。最后,本文对低速磁浮列车的制动控制系统进行了仿真,分析了仿真结果,检验和比较了各种控制方法的效果和特性。本文对低速磁浮列车电-机械联合制动控制进行的研究和提出的控制方法,能有效提高列车的安全性和舒适性,为制动控制系统的硬件和软件设计提供了理论指导,对保障低速磁浮列车的商业运营具有很大的现实意义。
赵志远[6]2004年在《磁浮列车ATP系统研究》文中提出磁浮列车自动防护系统(ATP)是确保列车行车安全、提高列车运输效率的安全控制系统。如何保证ATP系统本身的可靠性和安全性是它实现控制目标的前提。本文重点对上述问题进行了研究,对ATP双机热备冗余系统从硬件和软件两方面进行了设计,并进行了实验验证,实现了ATP系统的高可靠性和高安全性,满足了ATP系统故障—安全的总体要求。 首先,通过对轮轨列车ATP系统的调查研究,提出了磁浮列车ATP系统应具备的功能和要求,以此为基点,对磁浮列车ATP系统的基本原理进行了深入的研究,把列车受力情况作为重点,对列车牵引力、列车阻力、列车制动力产生的原理进行了分析,并做了相关的计算,在此基础上,对磁浮列车ATP系统模式曲线进行了设计;其次,以容错理论为基础,研究了ATP系统的多种冗余结构,提出了以双机热备冗余结构作为ATP系统的系统结构,给出了磁浮列车ATP计算机容错系统的结构框图。在硬件设计的过程中采用了模块化的方法,把系统分为主机模块、输入/输出模块、通信模块等分别设计,每个模块均为两个,分别作为主机系统和备机系统运行。最后,对磁浮列车ATP容错计算机系统进行了软件设计,以双机热备为重点,定义了双机、单机、双机同步等基本概念,给出了系统软件总体结构框图,并给出了系统设计过程中所做的相关实验。
赖柏林[7]2011年在《高温超导与常导混合EMS悬浮车控制系统研究与设计》文中指出磁悬浮列车作为一种新型地面交通工具,已经在实践中得到了成功的应用。传统的EMS型磁悬浮系统在结构上简单可靠,而且在技术上已经相当成熟,但是由于悬浮力全部由电磁铁来提供,因而电流和功耗都很大,而且影响悬浮气隙的进一步增大。为解决这些问题,国内外开始研究混合悬浮系统,比如超导和常导混合悬浮系统,电磁和永磁混合悬浮系统等等。这些混合悬浮系统能够减少悬浮功耗,还可以在载重量不变的情况下适当增加悬浮气隙。本文是在211工程第叁期项目基金的资助下,开展高温超导与常导混合EMS悬浮模型车的设计。本文以高温超导和常导构成的混合磁悬浮系统为对象进行研究,分析和探讨了四点悬浮的实现策略：机械解耦和电气解耦。首先对单磁铁高温超导混合磁悬浮系统的动态模型进行了分析,建立了对象的状态空间模型和传递函数模型。并在分析其能控性的基础上设计了PID控制器并进行了仿真。然后应用模糊控制理论设计了两种模糊控制器,并分别进行了仿真分析。在理论分析可行的前提下,设计了系统硬件平台,包括混合磁铁设计、四象限斩波器设计和基于DSP的控制电路设计。并编写了PID控制程序,混合悬浮系统中各软件功能模块设计包括：初始化模块、控制算法模块、ⅡR数字滤波模块、A/D数据采集模块、PWM输出控制模块等。悬浮实验结果表明,设计的混合磁悬浮系统是合理的。
王旭[8]2007年在《低速磁浮列车运行控制系统关键技术研究》文中认为磁浮列车作为新一代城市轨道交通运输系统,具有安全性高,爬坡能力强,转弯半径小等一些突出的优点。而磁浮列车自动控制系统是使得磁浮列车充分发挥这些优点的基础。列车自动控制系统可使磁浮列车高可靠、高效率、高密度的运行于各个站点之间,使得磁浮轨道交通系统网络中的大部分列车处于最佳运行状态,保证整个运输系统的可靠性、安全性以及流畅性;提高乘坐的舒适性,列车运行的准点率,并使得整个系统能耗最小。所以,磁浮列车自动控制系统是磁浮轨道交通系统不可缺少的组成部分。本文主要针对磁浮列车运行控制系统中的几项关键技术展开研究。对基于交叉感应回线的磁浮列车测速定位系统进行了工程化探索,为基于“数轨枕”技术的磁浮列车测速定位系统增加了自检功能,提高了其可靠性;文中给出了基于交叉感应回线测速定位系统的各种实现电路,并在国防科大磁浮试验线上对此测速系统进行了验证性试验,试验表明此实施方案基本满足磁浮列车测速定位的要求。搭建了磁浮列车自动驾驶系统(ATO)仿真平台,基本完成了其硬件框架的构建和软件模块组成的设计;通过对磁浮列车受力情况的分析,得出了磁浮列车动力学模型;结合正在建设的唐山低速磁浮试验线,绘制出磁浮列车超速防护(ATP)曲线和磁浮列车自动驾驶(ATO)曲线。分析了磁浮列车自动驾驶系统核心算法:经典PID控制算法和自抗扰控制算法,通过比较分析得出后者比前者更能适应磁浮列车自动驾驶系统的控制。文章使用经典PID控制算法和自抗扰控制算法对列车ATO曲线的跟踪进行了仿真研究,得出自抗扰控制算法是适合于磁浮列车自动驾驶系统的一种优良算法。
施晓红, 佘龙华, 尹力明, 常文森[9]2002年在《PLC网络在运行控制系统中的应用》文中研究指明文章介绍了西门子S7-300系列PLC在磁悬浮列车运行控制系统中的应用情况,重点说明了运行控制数据网络的结构,组态方法和通讯协议,同时对软件程序作出了简单阐述。
吕治国[10]2002年在《基于模糊综合评判的磁浮列车故障诊断技术研究》文中指出完善的故障诊断系统是保障磁浮列车安全可靠运行的前提。如何在列车运行发生多个部件故障时能合理地评价出整个列车系统发生故障的严重程度，是磁浮列车故障诊断系统设计的目标之一，在列车发生故障时如何对故障进行失效分析是故障诊断系统研究的另一个目的。本文着重在这两个方面对磁浮列车故障诊断系统进行了研究。 在列车发生多个部件故障时，本文采用了模糊综合评判方法来评判列车系统故障的严重程度。首先对影响列车系统故障的各种部件故障进行了重要度分析，确定了部件故障因素与列车系统故障级别的模糊隶属关系，然后采用多层次评判模型对系统故障严重程度进行评判，最后通过数学仿真，验证了模型的合理性。 针对悬浮系统和电源系统的可靠性问题，本文采用故障树分析法对其进行了失效分析，研究了各部件在系统中的重要度，并对关键部件的可靠性程度提出了要求。 此外，结合故障诊断系统在PLC硬件平台上的实现问题，本文还对PLC的自诊断技术、组网技术以及车辆自适应编组技术进行了研究。
参考文献：
[1]. 磁悬浮列车自动保护系统的研究[D]. 罗成. 国防科学技术大学. 2002
[2]. 中低速磁浮列车车载运控系统原理样机的设计与实现[D]. 朱敏洁. 北京交通大学. 2008
[3]. 磁悬浮列车速度控制与自动驾驶系统研究[D]. 王洪坡. 中国人民解放军国防科学技术大学. 2002
[4]. 日本东部丘陵线磁悬浮系统技术综述[J]. 张志洲, 龙志强. 国外铁道车辆. 2005
[5]. 低速磁浮列车电—机械联合制动控制方法研究[D]. 张博. 国防科学技术大学. 2005
[6]. 磁浮列车ATP系统研究[D]. 赵志远. 国防科学技术大学. 2004
[7]. 高温超导与常导混合EMS悬浮车控制系统研究与设计[D]. 赖柏林. 西南交通大学. 2011
[8]. 低速磁浮列车运行控制系统关键技术研究[D]. 王旭. 国防科学技术大学. 2007
[9]. PLC网络在运行控制系统中的应用[C]. 施晓红, 佘龙华, 尹力明, 常文森. 第11届全国电气自动化电控系统学术年会论文集. 2002
[10]. 基于模糊综合评判的磁浮列车故障诊断技术研究[D]. 吕治国. 中国人民解放军国防科学技术大学. 2002