高速磁悬浮列车车载监控系统及数字接口研究

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第Ⅱ页摘要车载监控系统是磁悬浮列车的一个重要组成部分，通过车载监控系统可以实现车辆上部件和设备的在线状态监测、故障诊断、集中控制调节等功能。车辆上的电子电气部件之间协调工作必然要通过数字接口相互通信，掌握这些部件之间数字接口的通讯协议对于部件的研制具有重要的意义。本文即是以上海磁浮运营示范线的德国高速磁悬浮列车为背景，以磁悬浮列车的国产化为目的，对磁悬浮列车车载监控系统和车上的关键数字接口进行了深入地分析和研究，对车载监控系统沿“分析和理解原有系统一提出改进意见一提出系统软硬件设计技术方案一实现”的思路进行研究，对数字接口的研究主要采用实验测

2、试与理论分析相结合的方法。德国高速磁悬浮列车车载监控系统分为车载诊断系统和车载控制系统两部分。分析和总结了车载诊断系统和车载控制系统功能、结构、信号流等。根据已有的资料和CAN标准规范，详细分析制定了磁悬浮列车车载渗断系统CAN总线网络通信协议，研究了CAN总线协议报文侦析的方法，制定的协议通过实验进行了初步的侦析验证。分析和讨论了自主研制国产化的车载诊断系统所要解决的关键按术和实施策略。提出了研制车载诊断系统的技术方案。对系统的结构设计、系统中各主要组成部分的硬件设计、操作系统选择、软件设计等进行了分析和讨论。对车载控制系统中的部分状态监视电路进行了合理的改进，并通过C

3、PLD和verilogHDL硬件描述语言实现了改进后的电路逻辑功能，通过仿真进行了功能验证。，对德国高速磁悬浮列车悬浮控制系统中悬浮磁铁控制单元与间隙测量单元之间的RS485串行接口进行了分析和研究，并通过实验分析获得了悬浮间隙测量单元与悬浮磁铁控制单元之间的RS485串行信号传输协议。采用基本的硬件和VisualC++高级编程语言设计开发了一套简单的基于CAN总线的车载诊断地面模拟试验系统，基本实现了诊断系统的功能，说明了诊断系统的工作原理和方法。关键词：高速磁悬浮列车；车载诊断系统；车载控制系统；数字接口西南交通大学硕士研究生学位论文第1II页AbstractVehi

4、clediagnosisandcontrolsystemisallimportantpartonthemaglevtrain．Itcanrealizethefunctionssuchasequipmentsonlinesupervision,faultdiagnosis，centralcontrolandregulatingonthemaglevtrain．Theelectricalandelectriccomponentsinavehiclecooperatingwitheachothermustcommunicatethroughdigitalinterfaces．M

5、asterthecommtmicationprotocolbetweencomponentswillbeofgreatsignificancefortheresearchandproduceofthesecomponents．OnthebasisofGermanhigh·speedmaglevtrainonShanghaimaglevdemonstrationline，aimingatthelocalizationofmaglevtrain，thisthesishasdeeplyanalyzedandstudiedvehiclediagnosisandcontrolsys

6、temandsomekeydigitalinterfacesonthemaglevtrain．Thethoughtwaytostudyvehiclediagnosisandcontrolsystemis“analyzingandapprehendingthesystem—puttingforwardmodificationideaandmethodtoimproveonoldsystem—puttingforwardsoftwareandhardwaredesignscheme—realizing”．Themethodtostudydigitalinterfaceis“e

7、xperimentingandtestingtogetherwiththeoreticallyanalyzing”．VehiclediagnosisandcontrolsystemonGermanhigh—speedmaglevtrainisdividedintotwoparts：vehiclediagnosissystemandvehiclecontrolsystem．Thefunctions，architecture，signalflewetc．ofthesetwosystemsareanalyzedandsummariz