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多机牵引无线同步控制系统中数据传输及可靠性研究

作　者: 翟瑾
导　师: 郭世明
学　校: 西南交通大学
专　业: 电力电子及电力传动
关键词: 电力机车重联无线传输编码 CAN总线
分类号: U264.91
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 96次
引　用: 4次
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内容摘要

随着计算机控制技术的发展,机车重联技术也在不断发展。根据机车重联的基本要求,重联装置应该能够实现重联机车同步换向、同步牵引、同步制动等功能。司机通过机车重联装置,只需在本务机车上就可对本务和非本务机车进行各种控制,并对其运行情况进行监视。其中采用多机牵引无线同步操控技术开行组合列车是实现重载运输的一个重要途径。本论文是根据成都机务段“机车无线重联同步操纵系统”项目要求,以SS3B电力机车为研究对象,针对现阶段电气重联中存在的问题,开发了基于无线传输的多机牵引无线同步操控系统来代替原有电缆传输信号的控制方式,从而提高机车的牵引能力并保证机车可靠运行。本论文论述了无线同步控制系统的总体设计方案,介绍了系统的功能及系统的组成模块。为了提高数据无线传输的可靠性,对常用的几种编码理论及实现方法进行了认真的分析。随后给出了系统的硬件设计,并对无线传输模块及接口电路设计进行了详细的阐述。在此硬件平台之上,又分析了系统的两种工作模式,并给出两种模式下的工作流程及软件部分的具体实现,以及系统中CAN总线接口的软件设计。从系统方案,无线数据传输及系统软硬件抗干扰三个方面分析了系统的可靠性及提高可靠性的策略。对系统进行了实验验证,并对所取得的成果进行了总结。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-10
第1章绪论  10-13
  1.1 论文的研究目的和意义  10
  1.2 国内外现状分析  10-12
  1.3 论文主要工作与章节安排  12-13
第2章无线同步控制系统总体方案分析  13-21
  2.1 无线同步控制系统设计要求  13-14
    2.1.1 无线同步控制系统基本功能  13-14
    2.1.2 无线同步控制系统控制工况  14
  2.2 无线同步控制系统总体设计  14-17
    2.2.1 系统总体方案  14-15
    2.2.2 本务机车功能组成  15-17
  2.3 无线同步控制系统各功能模块的设计分析  17-18
    2.3.1 多机牵引同步控制系统操作方式  17
    3.3.2 各个模块的功能介绍  17-18
  2.4 无线同步控制系统中数据传输格式  18-21
    2.4.1 系统CAN总线数据帧格式  18-19
    2.4.2 机车控制信号数据格式  19-20
    2.4.3 机车状态信号数据格式  20-21
第3章数据编码与校验  21-35
  3.1 循环冗余码校验  21-29
    3.1.1 CRC校验编码理论  21-23
    3.1.2 按位计算CRC  23-24
    3.1.3 按字节计算CRC  24-27
    3.1.4 按半字节计算CRC  27-29
  3.2 汉明码编码  29-35
    3.2.1 汉明码实现基础  30-31
    3.2.2 提高对突发干扰的纠错能力  31-35
第4章数据无线传输模块硬件设计  35-48
  4.1 无线传输模块方案设计  35-42
    4.1.1 无线传输性能要求  35
    4.1.2 无线传输方式的比较和选择  35-38
    4.1.3 传输频段的选择  38-40
    4.1.4 数传模块的选择  40-42
  4.2 系统硬件接口电路设计  42-48
    4.2.1 无线传输模块的连接  42-43
    4.2.2 CAN接口电路设计  43-45
    4.2.3 天线的选择与连接  45-48
第5章数据无线传输模块的软件设计  48-57
  5.1 无线传输模块工作模式分析  48
  5.2 无线传输模块的软件设计  48-52
    5.2.1 本务机车模式下无线传输模块工作流程分析  48-50
    5.2.2 补机模式下无线传输模块工作流程分析  50-51
    5.2.3 无线传输模块部分软件实现  51-52
  5.3 CAN总线接口软件设计  52-57
    5.3.1 CAN总线报文帧格式  52-54
    5.3.2 CAN总线初始化  54-57
第6章系统可靠性研究及实验分析  57-66
  6.1 系统方案可靠性分析  57-58
    6.1.1 冗余系统设计  57
    6.1.2 系统自检功能  57-58
  6.2 无线数据传输可靠性分析  58-60
    6.2.1 影响列车无线传输可靠性的主要因素  58
    6.2.2 提高无线传输可靠性的策略  58-60
  6.3 系统软硬件抗干扰措施  60-64
    6.3.1 系统硬件抗干扰措施  60-62
    6.3.2 系统软件抗干扰措施  62-64
  6.4 系统实验  64-65
  6.5 实验中存在的问题  65-66
结论  66-67
致谢  67-68
参考文献  68-71
附录1:系统实物图  71-73
发表论文  73

多机牵引无线同步控制系统中数据传输及可靠性研究

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