铁路救援起重机can总线实时性及可靠性研究

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1、国内图书分类号：TH133.36工学硕士学位论文铁路救援起重机CAN总线实时性及可靠性研究硕士研究生：杨玮玉导师：邵俊鹏申请学位级别：工学硕士学科、专业：机械电子工程所在单位：机械动力工程学院答辩日期：2015年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：133.36DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringReal-timePerformanceandReliabilityResearchofRailwayRescueCraneCANBusCan

2、didate：YangWeiyuSupervisor：ShaoJunpengAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringMechanicalandElectronicSpecialty：EngineeringDateofOralExamination：Mar,2015University：HarbinUniversityofScienceandTechnology铁路救援起重机CAN总线实时性及可靠性研究摘要铁路救援起重机是处理铁路车辆脱轨事故、消除沿线障碍、确保铁路

3、运输安全的主要设备，电控系统是起重机的关键部分，其实时性、可靠性是反映一个国家铁路救援能力的重要指标。分析控制系统性能，提升铁路救援起重机技术水平，对提高沿线铁路事故救援能力，降低事故造成的损失具有重要意义。本课题以1700tm铁路救援起重机为研究对象，研究该起重机电控系统的上车控制系统CAN总线。CAN是控制器局域网络的简称，应用于串行网络的数据通信，CAN总线以其高稳定性及抗干扰能力被广泛应用于汽车及工程机械等领域。针对CAN总线及其在电控系统中的应用查阅了大量相关资料及文献，分析CAN总线协议、帧结构，

4、基于CAN总线原理推导出CAN总线负载率计算公式，设计负载率监控实验，通过MATLAB进行数据处理，得到实验系统总线实际负载率，并对CAN网络典型调度方法进行研究，探明调度方法的调度原理、可调度条件及优缺点，基于标准CAN协议、固定优先级调度方法RM与动态优先级调度方法EDF，建立铁路救援起重机电控系统上车CAN总线的Stateflow模型，通过仿真，分析不同调度方法对总线网络实时性与节点可靠性的影响，主要体现在节点消息发送成功率及消息时延两方面。通过实际负载率监控实验结果，对CAN总线实际负载率和理论负载率的

5、误差进行分析。对基于标准CAN协议、RM调度方法及EDF调度方法的起重机电控系统总线模型进行仿真分析，验证调度方法对CAN网络性能在网络效率及消息时延方面的影响。研究铁路救援起重机控制系统CAN总线适用的调度方法，对改善起重机电控系统网络性能，提高实际救援能力具有重要意义。关键词CAN总线；铁路救援起重机；调度方法；实时性--IReal-timePerformanceandReliabilityResearchofRailwayRescueCraneCANBusAbstractRailwayrescuecran

6、eisthekeyequipmenttodealwiththerailwayvehiclederailmentaccident,toeliminateobstaclesalongtherailwayandtoensurethesafetyofrailwaytransportation.Thereal-timeperformanceandreliabilityofrailwayrescuecraneelectriccontrolsystemareimportantindexofnationalrailwayres

7、cuecapability.Controlsystemisthekeypartofthecrane.Analyzingtheperformanceofcontrolsystem,improvingthetechnicallevelandoverallperformancehavegreatsignificancetoimprovecraneaccidentrescuecapabilityandtoreducethelosscausedbyaccident.The1700tmrailwayrescuecrane

8、istakenastheresearchobject.ThisthesismainlyresearchontheCANBusoftheupper-structurecontrolsystem.CANisshortforControllerAreaNetwork,whichisappliedforserialdatacommunication.CANBusiswidelyusedinau