發(fā)布時間：2022-09-29 12:23

　　隨著我國鐵路發(fā)展進入新紀元,電力機車已經基本實現(xiàn)國產化,對HXD3C型電力機車的車體以及各電氣設備的制造技術已相對成熟,但是作為關鍵性部件的主控制單元MCC（Main Control Center）,只能進行生產制造和故障檢修,并不具備研發(fā)、創(chuàng)新的能力。機車網絡控制系統(tǒng)是HXD3C型電力機車的重要組成部分,運行狀態(tài)關系著行車的安全與穩(wěn)定。主控制單元MCC作為機車網絡控制系統(tǒng)的控制核心,具有控制、監(jiān)測等功能,對機車網絡控制系統(tǒng)的性能起到了決定性作用。因此,研制具有自主知識產權的主控制單元MCC是全面實現(xiàn)HXD3C型電力機車全面國產化進程中的關鍵。本課題主要工作內容如下:（1）簡要分析機車網絡控制系統(tǒng)中常用的幾種現(xiàn)場總線基礎之上,對HXD3C型電力機車網絡控制系統(tǒng)的系統(tǒng)結構及特點、組成及功能進行了探討,并深入研究了 CAN、I2C和CPCI總線的構成及原理,為后續(xù)主控制單元MCC的硬件設計奠定了基礎。（2）通過對主控制單元MCC的功能、對外接口和硬件分析,將其劃分為五個功能模塊,完成硬件平臺設計;分析STPC Atlas作為主處理器的原因,并對其控制子板的參數進行配置;完成數字輸入子板、模... 

【文章頁數】：77 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 電力機車網絡控制技術的發(fā)展
    1.3 論文的主要工作與內容
    1.4 論文的結構安排
    本章小結
第二章 機車網絡控制系統(tǒng)與總線技術
    2.1 機車網絡控制系統(tǒng)現(xiàn)場總線
    2.2 HXD3C型電力機車網絡控制系統(tǒng)
        2.2.1 系統(tǒng)結構及特點
        2.2.2 主要組成及其功能
        2.2.3 TCMS
    2.3 通信總線
        2.3.1 CAN總線
        2.3.2 I2C總線
        2.3.3 CPCI總線
    本章小結
第三章 主控單元硬件平臺設計
    3.1 主控制單元硬件平臺分析
        3.1.1 功能分析
        3.1.2 信號分析
        3.1.3 硬件分析
        3.1.4 總體架構
    3.2 主控制單元硬件平臺總體設計
    3.3 控制子板
    3.4 微處理器外圍電路
        3.4.1 CAN總線驅動器
        3.4.2 維護總線
        3.4.3 子板物理地址
        3.4.4 子板類型碼識別
        3.4.5 電子標簽
        3.4.6 溫度傳感器
    3.5 模擬頻率輸入子板
        3.5.1 頻率信號調理電路
        3.5.2 模擬信號調理電路
    3.6 數字輸入子板
        3.6.1 信號調理電路
        3.6.2 電流隔離電路
        3.6.3 并串變換電路
    本章小結
第四章 主控制單元軟件平臺
    4.1 嵌入式實時操作系統(tǒng)QNX
        4.1.1 體系結構
        4.1.2 優(yōu)先級及調度策略
        4.1.3 系統(tǒng)特點
        4.1.4 開發(fā)環(huán)境
    4.2 主控制單元軟件平臺的鏡像文件封裝與移植
        4.2.1 QNX系統(tǒng)鏡像啟動流程
        4.2.2 Bootloader的移植
        4.2.3 QNX的鏡像文件封裝與移植
    4.3 主控制單元硬件驅動設計
        4.3.1 硬件資源的自動配置
        4.3.2 硬件資源的訪問
        4.3.3 硬件設備驅動程序
        4.3.4 主控制單元驅動設計舉例
    本章小結
第五章 主控制單元程序和人機界面的設計與實現(xiàn)
    5.1 主控制單元程序任務設計
        5.1.1 主控制單元的程序分析
        5.1.2 主控制單元程序任務設計
        5.1.3 主控制單元程序主任務流程
    5.2 HXD3C型機車網絡控制系統(tǒng)測試平臺人機界面設計
        5.2.1 人機界面設計基本原則
        5.2.2 人機界面設計
        5.2.3 人機界面開發(fā)環(huán)境
        5.2.4 人機界面相關程序
    5.3 微機顯示屏選型
    5.4 測試平臺搭建
    5.5 測試結果分析
        5.5.1 正常狀態(tài)測試結果及分析
        5.5.2 故障狀態(tài)測試結果及分析
    本章小結
總結
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]HXD3C型機車輔助變流器故障分析及改進[J]. 趙兵兵.  鐵道機車與動車. 2019(03)
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[3]基于Qt跨平臺的車載人機界面設計[J]. 李科,岳林,惠子南,蔡晨.  鐵道標準設計. 2017(09)
[4]基于CAN總線的雷達網絡測試系統(tǒng)的研究[J]. 王瓊,劉嗣勤.  電腦與電信. 2017(07)
[5]基于FPGA的AT24C08驅動設計[J]. 郭震,馮夢丹.  微處理機. 2017(02)
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[7]設備驅動程序可靠性和正確性保障方法與技術研究進展[J]. 張一帆,黃超,歐建生,湯恩義,陳鑫.  軟件學報. 2015(02)
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[9]中國十大城市群集聚力的比較研究[J]. 曾鵬,蔣翠云.  中國科技論壇. 2014(05)
[10]基于鏡像的在線文件系統(tǒng)檢查工具的研究與實現(xiàn)[J]. 王雅楠,陳香蘭,代棟,孫明明,周學海.  計算機系統(tǒng)應用. 2013(08)

碩士論文
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[2]UIC網關初運行和過程數據編組的設計與實現(xiàn)[D]. 陳野翔.北京交通大學 2015
[3]機車網絡控制系統(tǒng)主處理單元的研究與實現(xiàn)[D]. 孫傲楠.大連理工大學 2014
[4]基于Qt的跨平臺軟件設計及應用[D]. 李春虎.電子科技大學 2011
[5]基于QNX的無人直升機飛行控制軟件開發(fā)[D]. 姜廣山.南京航空航天大學 2011
[6]基于MVB總線的動車組網絡控制的設計與實現(xiàn)[D]. 張永美.大連交通大學 2010
[7]基于WorldFIP現(xiàn)場總線的車載顯示屏系統(tǒng)的研究[D]. 顧炯炯.北京交通大學 2008
[8]MVB網絡接口單元的研究與FPGA實現(xiàn)[D]. 陳艷子.湖南科技大學 2008
[9]機車綜合無線通信平臺主控單元的設計[D]. 李憬然.北京交通大學 2008



本文編號：3682584