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磁浮列车绝对定位系统的设计

作　者: 陈立功
导　师: 钮小明
学　校: 西南交通大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 磁悬浮列车绝对定位复杂可编程逻辑器件感应线圈
分类号: TP29
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
下　载: 143次
引　用: 2次
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内容摘要

磁浮列车以乘坐舒适、速度快、对地形适应性强、选线较灵活、无污染等特点，被称为21世纪的绿色交通工具。和传统轮轨列车相比，磁浮列车是脱离轨道运行的。测速与定位技术无疑是其一项很重要的技术。目前国内外对磁浮列车测速与定位技术的研究也大同小异。我国自从开展磁浮技术以来，就投入了一定的人力、物力对测速与定位技术进行研究，采用了不同的方案和实现方法。但目前我国的技术还未达到投入商业使用的程度。磁浮列车绝对定位系统是实现商业运行中相当重要的一环，是必须攻克的技术难关。本论文的目的试图在这一领域做一些初步的工作。本文主要是利用脉宽编码感应法来设计磁悬浮列车的绝对定位系统，主要包括以下内容：首先，论述了使用磁浮列车绝对定位系统的目的；对磁浮列车绝对定位系统的原理和特点进行了详尽的介绍和分析；对各种磁悬浮列车定位、测速方法分类，比较了它们的不同。然后，在电磁场理论的基础上对传感器模型的电磁场进行了详细的分析，从而为传感器模型相关参数的确定提供了重要的理论依据。另外，对系统中的信号发射单元以及信号接收、处理单元的具体电路进行了设计。最后，还重点阐述了如何利用EMP7128复杂可编程逻辑器件和μPSD3234单片机进行数据采集、处理及通讯。

全文目录

第1章绪论  7-15
  1.1 磁浮铁路运输  7
  1.2 磁浮列车的发展概况  7-11
    1.2.1 磁浮列车在德国的发展状况  8-9
    1.2.2 磁浮列车在日本的发展状况  9-10
    1.2.3 磁浮列车在我国的发展状况  10-11
    1.2.4 磁浮列车在其他国家的发展状况  11
  1.3 磁浮列车控制系统  11-15
    1.3.1 控制系统的任务  11-12
    1.3.2 行车控制系统  12-15
第2章磁浮列车绝对定位系统的原理和特点  15-20
  2.1 磁浮列车位置的测定  15-16
    2.1.1 检测目的  15
    2.1.2 测速与定位系统的各种方案  15-16
  2.2 磁浮列车绝对定位系统的原理  16-19
  2.3 磁浮列车绝对定位系统的特点  19-20
第3章磁浮列车定位系统中电磁场的分析与计算  20-36
  3.1 似稳场  20-21
  3.2 有源传感器中电磁场的分析  21-23
    3.2.1 数学模型的建立  21-22
    3.2.2 接收线圈中任一点电磁感应强度计算  22-23
  3.3 位置参考片电磁屏蔽的分析  23-35
    3.3.1 谢昆诺夫(Schelkunoff)公式  24-26
    3.3.2 莫泽(Moser)与班尼斯特(Bannister)公式  26-30
    3.3.3 分析与讨论  30-31
    3.3.4 涡流效应控制  31-35
  3.4 系统参数的确定  35-36
第4章磁浮列车绝对定位系统模拟部分设计  36-51
  4.1 磁浮列车定位系统的构成  36-37
  4.2 信号的发送  37-43
    4.2.1 波形发生器  38-41
    4.2.2 高频谐振功率放大器  41-43
  4.3 信号的接收与处理  43-46
    4.3.1 信号的提取  43
    4.3.2 信号的放大  43-46
  4.4 包络检波  46-48
    4.4.1 包络检波原理  46-47
    4.4.2 二极管包络检波电路的设计  47-48
  4.5 比较电路  48-51
第5章磁浮列车绝对定位系统数字部分设计  51-77
  5.1 数字电路的逻辑功能关系分析  51-57
  5.2 复杂可编程逻辑器件电路  57-68
    5.2.1 EPM7128的特点  57-58
    5.2.2 EPM7128芯片的外部电路接口  58-59
    5.2.3 EPM7128逻辑电路设计  59-68
  5.3 μPSD3234微控制器电路  68-72
  5.4 ISD2540语音电路  72-73
  5.5 LCD液晶显示电路  73
  5.6 串行通信接口  73-77
    5.6.1 串行通信接口的选择  73-74
    5.6.2 RS-232串口的具体应用  74-77
结论  77-79
致谢  79-80
参考文献  80-83
攻读硕士学位期间发表的论文  83

磁浮列车绝对定位系统的设计

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