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驼峰速度控制的算法及软件开发

作　者: 薛晓兵
导　师: 卓晴；齐建亚
学　校: 清华大学
专　业: 控制工程
关键词: 驼峰速度控制减速器控制方法
分类号: U284.63
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 39次
引　用: 1次
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内容摘要

随着经济的高速增长,铁路运输任务日益繁重,而我国铁路运输十分紧张,严重制约着国民经济的发展。在路网中,点线能力不协调,编组站改编能力不足,又是制约我国铁路运输提高的主要因素。编组站的调车以重力驼峰为主,驼峰的自动化程度决定了编组站的作业能力。对驼峰调车场内溜行车组的溜行速度实行符合要求并精确的自动调节,是保证驼峰解体作业安全和提高驼峰调车场解体效率的重要环节。由于参与驼峰速度控制变量和不确定因数多,所以驼峰速度控制成为自动化驼峰控制系统中的一个复杂而且关键的技术。本文针对驼峰的作业特点,对其速度控制的算法进行研究,并把这些算法编写成软件在实践中得到应用。驼峰溜行车组的速度控制是保证驼峰解体作业安全和提高驼峰调车场解体效率的重要环节。论文介绍了编组站的历史和现状,着重分析了驼峰速度控制部分的原理和各种算法,包括现场设备的工作原理、室内设备的采集原理,以及各种设备软件的处理方法等。论文主要工作包括:(1)根据车组在驼峰上的溜放规律,建立了计算车组离开减速器区段时的理想出口速度方程;提出了控制系统中各传感器信息处理方法;(2)在分析比较现行两种驼峰速度控制方法的优缺点的基础之上,根据我国的实际情况,提出了一种对制动力可调的减速器(TJDY型)的新的控制方法。该方法结合了两种速度控制方法的优点,对特殊车辆能有效降低车组超速的几率,对正常车辆又不产生影响,在实践应用中取得了不错的效果;(3)针对于驼峰自动化调车作业要求的目的在于调车作业安全和高效,在完成了正常的控制方法研究之后,本文最后提出了在某种设备失效之后,利用其它设备对车组进行简单粗略的控制方法,并将其应用到实践中。目前这些方法已经在几个编组站场得到了应用;(4)进行了驼峰速度控制算法的系统软件设计和实现。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第1章编组站简介  8-12
  1.1 简介  8-9
  1.2 编组站发展的几个阶段  9-12
    1.2.1 编组站平面调车作业方式  9
    1.2.2 简易驼峰编组站  9
    1.2.3 机械化驼峰编组站  9-10
    1.2.4 半自动化驼峰编组站  10-11
    1.2.5 综合自动化驼峰编组站  11-12
第2章调速控制系统介绍  12-18
  2.1 间隔调速  13
  2.2 目的调速  13-17
    2.2.1 车辆走行距离  15-16
    2.2.2 车辆速度  16
    2.2.3 车辆阻力  16
    2.2.4 允许的最大安全连挂速度  16-17
  2.3 调速设备  17-18
第3章速度控制的各种算法  18-47
  3.1 测速设备  24-28
    3.1.1 雷达测速原理  24-28
    3.1.2 雷达测量车组长度  28
  3.2 测距设备  28-33
    3.2.1 静测长  29-33
    3.2.2 动测长  33
  3.3 车轴传感器  33-34
  3.4 自动定速  34-38
    3.4.1 线路坡度  34-36
    3.4.2 车辆阻力  36-38
  3.5 放头拦尾  38-40
  3.6 控制方法  40-47
    3.6.1 控制方法比较  40-41
    3.6.2 控制方法的应用  41-47
第4章系统软件设计和功能模块划分  47-57
  4.1 系统功能简介及系统功能模块划分  47-48
  4.2 主程序模块  48-49
  4.3 CAN 通信模块  49-50
  4.4 调车线空闲长度测量模块  50-52
  4.5 车组速度测量模块  52-53
  4.6 车组进入减速器区段模块  53-54
  4.7 车组出清减速器区段模块  54-55
  4.8 减速器命令控制模块  55-57
第5章系统安全措施  57-60
  5.1 测速故障安全措施  57-58
  5.2 测长故障  58-59
  5.3 减速器区段轨道电路故障  59
  5.4 减速器故障  59
  5.5 车轴传感器故障  59-60
第6章结论  60-62
  6.1 研究的结论  60-61
  6.2 进一步工作的展望  61-62
参考文献  62-63
致谢  63-64
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果  64

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