磁浮列车atp系统研究

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1、国防科学技术人学研究生院学位论文摘要磁浮列车自动防护系统(ATP)是确保列车行车安全、提高列车运输效率的安全控制系统。如何保证ATP系统本身的可靠性和安全性是它实现控制目标的前提。本文重点对上述问题进行了研究，对ATP双机热备冗余系统从硬件和软件两方面进行了设计，并进行了实验验证，实现了ATP系统的高可靠性和高安全性，满足了ATP系统故障一安全的总体要求。首先，通过对轮轨列车ATP系统的调查研究，提出了磁浮列车ATP系统应具备的功能和要求，以此为基点，对磁浮列车ATP系统的基本原理进行了深入的研究，把列车受力情况作为重点，对列车牵

2、引力、列车阻力、列车制动力产生的原理进行了分析，并做了相关的计算，在此基础上，对磁浮列车ATP系统模式曲线进行了设计；其次，以容错理论为基础，研究了ATP系统的多种冗余结构，提出了以双机热备冗余结构作为ATP系统的系统结构，给出了磁浮列车ATP计算机容错系统的结构框图。在硬件设计的过程中采用了模块化的方法，把系统分为主机模块、输入／输出模块、通信模块等分别设计，每个模块均为两个，分别作为主机系统和备机系统运行。最后，对磁浮列车ATP容错计算机系统进行了软件设计，以双机热备为重点，定义了双机、单机、双机同步等基本概念，给出了系统软件

3、总体结构框图，并给出了系统设计过程中所做的相关实验。关键词：磁浮列车k'l'P系统双机热备系统可靠性国防科学技术大学研究生院学位论文ABSTRACTTheMaglevATP(AutomaticTrainProtection)systemisasystemforensuringtheMaglevsafetyandhigh—efficiency．Howtoguaranteethereliabilityandsafetyofthesystemisthepreconditionofthecontrolgoal．Thispaperfocus

4、0nthestudyinproblemsabove，andATPduplexcomputerhotstandbyisdesignedinhardwareandsoftwaretwoaspects．Experimentresultshavebeenperformedtoconfirmtheanalysis．TheATPsystemisinhighreliabilityandhighsafety，andfittothetotalrequirementsinfail—safe．Firstofa11．bytheinvestigateint

5、oArPsystem．theauthorofferedtherequirementsinabilitywhichATPsystemshouldfitto．Thenbasedonit．wediddeepresearch0ntheprincipleoftheATPsystem．ThenwetookgreatconsiderationinthestressoftheMaglev，besideswealsoanalyzedandaccountedtheprincipleofthedragforce，resistanceforceandbr

6、akingforce．BasedonitwedesignthemodelcurvelineoftheATPsystem．Secondly，based0nfault—tolerancetheory，weresearchedthemulti—redundantstructureofATPsystem，andpointedthatwecouldmakeATPdualcomputerhotstandbyasthestructure，besides，wealsoshowedthestructurediagramofthecomputerfa

7、ult-tolerancesystem．Weadoptedthemodularizationindesigningthehardware，anddividedthesystemintohostcomputermodule，input／outputmoduleandcommunicationmodule，everymoduleconsistsintwoparts，whichcanrunashostsystemorbakesystem．Lastly，wedesignedthesoftwareofATP，basedontheduplex

8、computerhotstandby，wegavethedefinitionofduplexcomputer，singlecomputerandsynchronizationofdualcomputer．thestructurediagramoft