地铁列车网络控制系统逻辑在线监视软件的设计与实现

本文介绍了分布式列车电子控制系统,对地铁列车网络控制系统逻辑在线监视软件的设计和实现进行了详细论述.软件通过PLC(programmable logic controller,可编程逻辑控制器)控制引擎实现了对网络控制系统的图形化监视.该软件对列车整车调试、试运行状态监视、故障排查和故障分析提供了非常有效的帮助和便利,提高了地铁列车的运维水平.     

基于电磁作用增强列车黏着力的研究

针对高速列车在进一步发展过程中面临的轮轨黏着力不足的问题,基于电磁作用原理,提出一种电磁增压装置,利用电磁线圈在车轮和钢轨之间产生吸力,增加列车黏着力。首先建立电磁增压装置基本结构模型,进行电磁吸力计算,仿真分析研究列车速度、励磁电流、缠绕线圈形状和匝数分布、线圈距轨面高度等对电磁吸力的影响。研制了电磁试验装置对模型进行试验,验证了电磁场仿真结果的准确性,得到电磁吸力随速度、电流、线圈距轨面高度、线圈形状变化的规律。结果表明电磁增压装置能满足不同速度阶段的增加黏着力需求,并在需要时可对车轮添加反向励磁电流进行消磁。研究表明通过合理调节励磁电流大小可实现对转向架各车轮电磁吸力的稳定控制,可有效改善列车运行平稳性,提高列车运行的安全性。     

基于RBF神经网络PID控制的高速列车速度跟踪

速度跟踪控制是列车自动驾驶的一个重要研究方向,但现有速度跟踪控制的性能尚需改进.本文探究了径向基函数(RBF)神经网络PID控制对高速列车速度的跟踪控制.首先改进了高速列车多质点模型;然后研究了被控对象RBF网络整定的PID控制算法,结合反馈控制设计了速度跟踪控制器,根据速度误差用神经网络PID控制决定牵引力和制动力;最后进行了数字化仿真,在仿真过程中考虑了阻力和车厢之间的作用力,并对3种方法进行了对比,结果表明,RBF神经网络PID控制具有最小的速度和距离跟踪误差.相对于单质点模型,本文的多质点模型提高了建模精度,控制系统具有响应速度快、跟踪性能好等优势.     

高速列车制动系统控制策略的研究

本文对高速列车制动控制系统进行了阐述,提出了在列车制动系统中采用模糊控制策略的方案,并对该模糊控制器进行了系统仿真．得出模糊控制对提高列车制动系统的灵敏性和可靠性具有指导意义。     

客运专线不同列车控制系统共线对通过能力的影响

客运专线由于运输需要、GSM-R通信中断或部分设备故障等原因,形成不同列车控制系统共线.在高速350km/h线路上同时并存250km/h列车运行现象的基础上,本文按照3种影响模式,分析不同列车控制系统共线对列车通过能力的影响,并给出具体计算方法.提出通过提高运输组织水平、提高GSM-R信道QoS及采用增强型CTCS-235列车控制系统等措施,以减少对通过能力的影响.     

某型号高速列车M车的振动舒适性分析

研究了如何在高速列车设计阶段预测机车振动舒适特性.首先采用ANSYS建立某型号高速列车M车的有限元模型,在MATLAB中采用频域法对功率谱密度进行处理;然后以轨道水平不平顺为例进行瞬态分析模拟出高速列车在运行时的整车响应,采集地板上某些节点加速度响应数据,进行相关处理后得出了M车对应的舒适度和平稳性指标.这种方法使理论设计阶段进行有效地评价高速列车在不同运行工况下的振动特性和旅客乘坐舒适性成为可能     

高速试验列车控制系统通信节点机的研究

介绍了一种采用嵌入式计算机ＰＣ１０４模块实现高速试验列车控制、监测、诊断信息网络中通信节点的方法．阐述了ＰＣ１０４总线模块的特点,以及如何用ＰＣ１０４模块构成高速列车控制网络中的通信节点,并给出了固态盘的使用方法     

列车通信网络设计问题中的双层规划模型

列车通信网络的物理拓扑结构和逻辑拓扑结构优化问题关系到列车控制系统及安全监测系统的性能和经济效益。对列车通信网络的设计问题进行建模,通过双层规划的思想,将列车通信网络的可靠性、建造费用与通信效率纳入统一的决策过程,从而建立科学的列车通信网络最优性能模型。上层规划以最低建造成本为目标,约束条件为网络可靠性;下层规划以最大通信效率为目标,约束条件为建造费用和网络物理拓扑。最后利用一种基于遗传算法和Floyd算法的混合求解过程对列车通信网络综合规划模型进行求解,得到满足网络稳定性要求下的最小费用设计方案及该方案下的最优效率通信方式。通过对实例结果的分析表明,文中提出的模型是切实有效的。     

基于GPC-PID的铁路列车横向半主动悬挂控制系统设计

为了实时地在线优化PID控制器参数,使其能够应用于复杂的列车悬挂控制系统中,将PID控制器与GPC(广义预测控制)算法结合,利用广义预测算法局部优化策略优化KP、KI、KD参数,设计了GPC-PID控制器,对实际列车建立了17自由度仿真模型、在线辨识CARIMA(受控自回归积分滑动平均)模型,最后给出基于GPC-PID的高速列车半主动悬挂控制系统的设计方案,利用Matlab中Simulink搭建仿真平台,仿真结果表明方案有效,提高了列车的平稳性.     

高速列车司机室前窗框焊接变形

高速列车司机室前窗框由全铝合金空间曲梁焊接而成，焊接变形难以控制.采用固有应变法对某型号高速列车司机室前窗框进行焊接变形仿真分析，与实测数据对比表明：该方法预测高速列车前窗框的焊接变形准确、可行.     

现代电子系统的电磁兼容性设计

现代电子技术的高速发展，使电子系统广泛地应用于各个领域，而电子系统在自身对外界产生电磁干扰的同时也在受到外部电磁环境的干扰，所以电子系统的电磁兼容性的研究就显得尤为重要了，文章针对现代电子系统中存在的各种电磁干扰，分析了其产生的途径和原因，电子系统最终要形成印刷电路板(PCB)才是一个实用的系统。所以PCB设计中的电磁兼容性会对整个系统的可靠性产生很大的影响，文章对电子系统的PCB设计也提出了电磁兼容性的设计原则。     

模块局的安全防护与电磁兼容性研究

依据EMC(Electromagnetic Compatibility)的基本理论,针对我国通信网中远端模块局大多设在农村乡镇且安全防护功能差的现状,构建了模块局通信运营过程中的安全管理模型。在进行大量调查研究的基础上,依据IEC61643-1(GB18802.1)的性能要求和试验方法,运用SPD(Surge Protective Devices) +MCB(Miniature Circuit Breaker)组合方案,实现了多级保护方案设计。并针对瞬态干扰抑制中接地系统的机房环境、土壤取样和接地方式提出了切实可行的管理措施。极大地提高了通信系统中模块局的可靠性和安全性。     

小波分析理论在电磁干扰测量与诊断中的应用研究

由于小波变换在信号分析与处理中具有良好的局部化特点，论文提出了一种基于小波变换的电磁干扰的测量与诊断．计算机仿真结果表明，该方法应用于电磁兼容性研究具有一定的参考价值．     

通信接地系统的标准化设计

针对目前通信工程接地系统缺乏标准化设计问题,通过建立一个广泛的接地信息平台,完善设计过程,实现了EMC(Electromagnetic Compatibility)领域中防护和抗干扰问题。其特点是将通信工程接地与各种客观条件相融合,科学设计、合理施工,解决了通信接地工程的规模化设计问题。为干线工程和楼内通信接地提供了较好的应用方案。     

对耦合板间接静电放电辐射场的数值分析

静电放电(ESD)抗扰度实验是电磁兼容(EMC)实验和测试技术的一项非常重要的实验之一,主要用于测试电子器件及设备的电磁敏感度.目前该标准规定了2种放电方式:直接放电和间接放电.其中间接放电模拟的是带电操作人员对受试器件放电的情形,这在实际生活中经常发生.本文基于IEC61000-4-2中规定的抗扰度实验平台,采用时域有限差分法(FDTD),结合脉冲函数形式的放电电流波形表达式,在对垂直耦合板实施间接放电情形下,对其附近空间的瞬态辐射场作了数值分析与计算.     

Boost变换器的特征向量法混沌量化及EMI抑制

由于DC-DC开关变换器中固有的混沌现象可以用来提高电磁兼容（EMC）性,故量化其混沌行为有着重要的意义.文中通过建立DC-DC变换器的混沌模型,得到其相应的混沌映射,进而利用特征向量法对该混沌映射的不变分布进行求解,实现了基于混沌特性的量化.并以峰值电流控制的Boost变换器为例,说明了DC-DC变换器混沌映射的不变分布的量化方法,为进一步利用混沌特性降低DC-DC变换器的电磁干扰（EMI）打下了理论基础.     

屏蔽效能的工程计算

基于EMC的基本要求，针对工程上电磁屏蔽效能的繁杂运算，研究了电磁薄膜屏蔽的工程算法。结合屏蔽体吸收损耗（ABL）、反射损耗（RBL）和多重反射损耗修正因子（MUR）的推论过程，在电磁场理论、传输线理论和涡流屏蔽效应的基础上，总结了一些工程算法，极大地方便了电磁兼容技术的工程应用和实践。     

基于支持向量机的互连导线串扰分析及预测

导线或电缆不仅是高效的电磁干扰接收天线,也是高效的电磁干扰辐射天线。互连导线间的串扰是一种典型的电磁兼容问题。为了达到更好的电磁兼容预测效果,提出了基于支持向量机(SVM)的预测算法。算法以结构风险最小化为原则,比以经验风险最小化为原则的传统神经网络性能更优。利用遗传算法优化预测模型的关联参数,可以进一步提高计算效率和精度。实验结果表明利用SVM算法对导线串扰预测的误差最小。通过对导线串扰预测模型的影响因子进行相关性分析,降低了模型的自变量维度。简化后的模型预测具有更好的实用性。     

基于PEEC方法的平面电路EMC问题分析

提出了基于部分元等效电路（PEEC）方法求解印制板电路电磁兼容问题的新方法,即将印制板电路的辐射问题分为两步：（1）用部分元等效电路的方法确定印制板导体上的场源（电流）分布;（2）将所有电流元的辐射场进行叠加求总的辐射场。文中对上述方法进行了分析,在此基础上通过一个对称电路和一个非对称电路的辐射场计算,提出了一些工程设计中减小辐射的设计准则。     

三电平SVPWM逆变器矢量控制系统的故障仿真

牵引传动系统是动车组的核心技术,三电平矢量控制的电机逆变器的故障诊断非常重要.本文以CRH2动车组的三电平电机逆变器为背景,建立了三电平空间矢量脉冲调制(SVPWM)逆变器控制系统的Matlab/Simulink模型,并进行了仿真,分析了5种常见故障对三电平逆变器的输出电压、电流、转矩和转速的波形及电机性能的影响,以便为CRH2动车组的三电平逆变器的故障诊断提供了技术参考.