基于fpga的弓网电弧模拟装置多通道数据采集系统设计

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1、学校代码：密级：公开七交乂攀硕士专业学位论文基于的弓网电弧模拟装置多通道数据采集系统设计作者姓名杨盼盼工程领域电气工程指导教师李华伟副教授培养院系电气工程学院零五年六月編硕士专业学位论文基于的弓网电弧模拟装置多通道数据采集系统设计作者：杨盼盼导师：李华伟北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供査阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可以为存在

2、馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年名月丨“日签字日期：年》月▽日学校代码：密级：公开北京交通大学硕士专业学位论文基于的弓网电弧模拟装置多通道数据采集系统设计作者姓名：杨盼盼学号：导师姓名：李华伟职称：副教授工程硕士专业领域：电气工程学位级别：硕士北京交通大学年月致谢本论文是在我的导师李华伟老师的悉心指导下完成的，李老师严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢两年来李老师对我的关心和指导。李华伟老师悉心指导我完成了实验室的科研工作，在生活上

3、和学习上都给予了我很大的关心和帮助，在此向李老师表示衷心的谢意。在实验室工作及撰写论文期间，陈梦琪、任鹏彪、闫莎莎、郑亚强、聂雪松和王鹏展等同学对我论文中的研究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。摘要随着髙速电气化铁路的快速发展和列车运行速度的不断提升，铁路牵引供电系统中弓网离线电弧造成的电气烧伤事故越来越频繁，受流问题是制约电气化铁路提速瓶颈之一，弓网离线电弧是高速列车受流的关键因素。我国迫切需要研制出适合我国国情的髙速接触网检测列车和高速接触网检测设备，为了研宄电弧的发生机理，检测弓网离线电弧的电气参数，根据现有的弓网电弧模拟装置，展开了基于的

4、多通道数据釆集系统的设计，对弓网的接触压力、电流、电压和光四个物理参数进行同步釆集和储存。针对弓网电弧模拟装置的结构和检测的数据需求，分析原有基于处理器数据釆集在运行速度以及扩展性方面存在的不足，设计了以为核心芯片的硬件平台，其中硬件系统包括了转换电路，模拟信号调理电路，电源模块，以及基于的总线传输电路。软件系统包括了控制程序、固件程序以及虚拟仪器程序，系统采用了数据传输模式，并对采集、控制和传输进行了时序仿真，证明了多通道数据同步采集时序设计的有效性，其中固件设计在环境下开发完成，保证了总线的高速稳定传输，同时基于设计了储存数据和数据显示的上位机程序。最后系

5、统对弓网电弧模拟实验装置进行了实际测量，采用逻辑分析仪调试系统，分析系统的性能，并且将采集到的实际的弓网参数通过总线传输到上位机软件中，实现对弓网的接触压力、电流、电压和光实时同步监测显示和储存，同时将测试结果与现有的采集设备进行了对比分析，验证了釆集系统设计的可行性。关雒词：；多数据同步釆集；电弧电气参数；ABSTRACTWiththecontinuousimprovementoftherapiddevelopmentofhigh-speedelectrifiedrailwayandtrainspeeds,andstableoperationofcatena

6、ryelectrifiedrailwaysafetyisoneoftheimportantpart.Catenaryelectrifiedrailwaysafetytestinghasbecomeanimportantpartoftheworksafetyinthehigh-speedrailandmoreandmoreatention.It'snecessarytodevelopsuitableforChina'shigh-speedtrainsandhigh-speeddetectionofcatenarydetectionequipment.Measur

7、ingactualtrainpantographarcinghasconsiderabledifficulty.Forwhichtheexistingpantographarcmodelingdevice,thedesignofmulti-channeldataacquisitionsystembasedonFPGAisexpanded,andthecontactpressureofthepantograph,current,voltageandlightmoreparametershavesynchronousacquisitionandstorage.Th

8、isthesissummarizedt