列车牵引电机试验台现场总线控制系统的设计及应用

本文介绍了一种基于现场总线体系结构的直流牵引电机自动测试系统，根据电机试验流程特点，提出了电机试验中线路开关与试验步骤的逻辑互锁模型，电机工作点自动调节的现场控制方案，以及采用现场总线控制系统的设计与实现。     

微机测控安全阀试验台系统

通过对主要液压元件的分析研究，介绍了安全阀试验台液压系统的构成和实施途径、方法以及控制系统原理。     

基于LabVIEW的散热器试验台测控系统

根据散热器性能测试的基本原理,自动控制和采集的基本理论,基于LabVIEW软件,设计开发了散热器测控系统。试验台实现全自动控制。     

液压综合试验台测控系统设计

液压综合试验台是用于测试飞机液压附件性能的重要设备;针对其试验回路多、测点分布广的特点,设计了一种基于Profi-bus现场总线和工业以太网的三层结构的测控网络:监控层、控制层和设备层;监控层由工控机和触摸屏组成,负责现场监控、数据归档和故障报警等任务;控制层由两台S7-300 PLC组成,负责试验过程控制和数据采集等任务;在该测控网络的基础上,综合往复试验中进口压力升率大、变化快的特点,提出了一种基于WinCC+S7-300 PLC的高速数据采集方法,利用该方法可对进口压力变化过程进行完整记录;实践证明,该方法满足试验要求,具有采集速度快、稳定性高的特点.     

高速列车旅客呼叫系统的设计

高速列车旅客呼叫系统是为方便旅客而设置的一种特殊装置，这种原本在飞机上提供的服务现在也开始应用在旅客列车上。本文介绍了一种高速列车旅客呼叫系统的设计方案，并给出了实现该方案的系统结构、控制器和呼叫器结构、通信协议和关键的软件模块。最后，讨论了该系统需要进一步完善之处。     

基于鲁棒预测控制的高速列车节能运行研究

针对高速列车在运行过程中的传统控制策略优化精度差、难以达到理想的节能效果的问题,提出了基于安全、准点、节能等多目标要求的高速列车鲁棒预测控制策略。对列车的运行过程进行受力分析,运用聚类和最小二乘法建立了基于多模型的线性预测模型,考虑高速列车惰行运行及道路条件等情况,合理设计出列车的节能目标曲线。将相应的节能曲线作为输入量,采用鲁棒预测控制算法进行优化,有效地提高了模型的适配性和跟踪性。以CRH3型列车作为研究对象进行仿真,结果表明,鲁棒预测控制能够满足跟踪节能曲线精度的要求,验证了该节能运行方式的可行性和优越性。     

高速列车动模型试验弹射控制系统GA-BP神经网络建模研究

介绍了高速列车动模型试验装置独特的组成结构与原理;在分析弹射系统动模型列车运动状态及其影响因素基础上,构建3层前馈神经网络(ANN)模型,实现从输入试验给定速度、弹射质量和环境温度到控制弹射力输出的复杂非线性映射;采用把遗传算法(GA)与改进的误差反向传播(BP)算法有机结合的混合(GA-BP)优化方法求解ANN模型最佳参数,并提出了模型跟踪系统特性变化的自适应学习规则.检验样本数据验证了GA-BP网络模型良好的学习和泛化能力;重复试验应用结果显示,弹射试验速度控制精度优于2 m/s,表明了系统模型的有效性和稳定性能.     

基于LabVIEW的高速列车远程监测系统设计

随着高铁运营速度的不断提高,对高速列车进行长期的实时监测,有利于保障列车的行车安全.在明确监测需求的基础上,开发出基于LabVIEW的高速列车车下设备舱远程监测系统.系统以LabVIEW软件为编程平台,以NI CompactRIO硬件结构体系为载体,选择可重复配置的FPGA数据采集模块进行数据采集,数据传输采用DMA FIFO方法,实现了车下设备舱关键受力部位吊架和支座数据的高速采集、实时显示、远程传输等功能.通过远程监测系统对采集的数据进行实时查看,可以实时掌握列车的运行状态,对维护列车运行的安全性和稳定性具有重要意义.     

Optimal Terminal Iterative Learning Control for the Automatic Train Stop System

The train stop control is a typical set‐point control task, where only the final state (i.e., the terminal train stop position) is of concern and specified. For such a control problem, an optimal terminal iterative learning control (TILC) approach is presented in this paper, where the stopping position and initial braking speed are chosen as the terminal system output and the control input, respectively. The controller design only depends on the measured input/output (I/O) data without requiring any modeling information of the train operation system, and the learning gain is updated by the system I/O data iteratively to accommodate the system uncertainties. The monotonic convergence of the terminal tracking error is guaranteed by rigorous mathematical analysis. Extensive simulation results are provided to show the applicability and effectiveness of the proposed approach.     

基于运行剖面的列控系统测试用例生成研究

为了提高列控系统(列车运行控制系统,简称列控,是保证列车安全、快速运行的系统)测试的可靠性,生成合理的测试用例,需要设计相应的运行剖面来仿真实际使用的列控系统的情况,并且基于得到的运行剖面来生成相应的测试用例。因此,通过对列控中心系统的输入输出特点以及功能需求的研究与总结,提出了通过构建任务剖面、系统模式剖面、环境剖面来最终完成列控系统运行剖面构建的方法,并在最终得到的运行剖面基础上,应用优先级度量机制和程序插桩方法对粒子群算法进行合理改进,最终实现了测试用例的自动生成。实验结果证明,通过合理地构建运行剖面,可以保证测试功能的完整性以及测试数据的合理性,改进后的粒子群算法能够进一步提高测试的时间效率。     

车载嵌入式监控系统软件测试的研究与应用

针对车载嵌入式监控系统具有实时性、复杂性、硬件依赖性等特点,为了保证车载嵌入式监控系统的可靠性,提出了适用于该系统的软件测试方法;对车载嵌入式监控系统测试应遵循白盒测试与黑盒测试相结合的原则,实行人工走查的静态分析法,根据测试的各个阶段采取适当的交叉测试策略,并进行了测试总体设计和测试用例的开发;测试执行结果及其分析表明,采用正确的测试设计方法可以有效的发现车载嵌入式监控系统的各类问题,保证软件质量.     

基于通信网络机车分布式系统实时控制的分析与研究

针对基于通信网络的机车控制系统实时性要求及网络传输的可能影响,通过对列车通信网络(TCN)技术特点以及车载分布式控制应用要求的分析,总结了基于网络的实时控制的处理;在分析各个环节的延时成因及影响的基础上,重点对轨道车辆分布式控制系统实时性能进行了分析及研究,得出基于通信网络的实时控制系统必须考虑网络的影响,特别是传输延迟的影响,同时根据应用实践提出了改善基于通信网络的车载分布式控制系统实时性的原理及方法,并进行了测试及验证。     

基于蚁群优化算法的高速列车运行调整研究

高速列车在运行过程中不可避免地会受到各种各样因素的影响,导致大量的高速列车出现晚点状况,影响高速列车的运行效率。为了保证所有的高速列车能够按照正点运行,对蚁群算法进行改进,引入混沌序列,优化蚂蚁的选路策略,建立以加权后列车总晚点时间最少为目标的高速列车运行调整模型,并且按照相应的约束条件对高速列车运行调整模型进行求解,实现对晚点高速列车运行图的快速调整。最后,通过比较算例得出,该算法能够有效解决高速列车运行调整问题。     

基于多层网络体系的列车智能控制系统的研究

在对国内外列车智能系统发展的研究基础上，提出了基于多层网络体系的智能列车系统．该系统被划分为三个部分，现场级总线采用CAN总线，可提高底层系统的实时控制，控制级采用铁路专用网络，管理级采用以太网，在保证实时性的基础上减少了上层网络间的传输数据量．最后给出了系统在列车作业调度、通信实时性和列车定位等关键技术上的解决方法．     

基于卫星导航系统的高速列车定位技术研究

首先,介绍全球卫星导航系统的发展状况,对比分析全球卫星导航系统性能．并结合国内外基于卫星导航系统的列车定位技术的研究成果和应用情况,将列车定位技术分为四大类．然后,从精准性、有效性、安全完整性三个方面对列车定位技术综合性能进行分析,总结其存在的问题并给出解决方法．最后对基于卫星导航的高速列车定位技术的未来发展趋势进行展望．