高速磁浮列车测速定位系统通信网络的研究

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1、西南交通大学硕士学位论文高速磁浮列车测速定位系统通信网络的研究姓名：王菡申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：郭小舟20070501西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要本论文以基于长定子齿槽计数和感应式编码原理的高速磁浮列车测速定位系统为研究对象，阐述了该系统的构成及功能分布。对系统的性能指标以及磁浮列车环境下系统通信网络的特点及要求做了客观分析，确定了实现测速定位系统内部及与车载设备信息交换的通信方案，并详细阐述了各种通信方式的硬件及软件设计。在测速定位系统内部，采用SPI同步通信方式发送来自齿槽传感器的极相角信息到PRW磁极相角电子部件；采用异步串行通信方式发送来自绝对

2、定位读码器的12位绝对位置编码信息到OPT定位电子部件；采用CAN总线连接PRW磁极相角电子部件和ORT定位电子部件，实现相对定位单元和绝对定位单元的信息交换用以计算列车的实际位置及运行速度。与车载设备之间的信息交换，采用20mA电流环连接车载安全计算机(VSC)，为运行控制系统提供车辆的位置和速度信号，用于车辆运行的监控和安全防护；采用基于485电平的同步串行通信连接车载无线电控制单元(MRCU)，为牵引控制系统提供车辆的位置和速度信号，用于牵引系统的长定子直线同步电动机的反馈控制；采用CAN现场总线连接车载诊断计算机(SDR)，用于车辆定位设备故障的检测和分析。针对测速定位系统在磁浮列车

3、上的实际工作状况，提出了系统的冗余设计及自诊断方案。并通过实验验证了该方案的可行性。最后对通信实验结果进行了分析，并对可能出现的各种情况提出了相应的解决方案。关键词：高速磁浮列车；测速定位系统；通信网络西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页AbstractTodetectthelocationandspeedofhigh·speedmaglev(magneticallylevitated)vehicle，alocationandspeeddetectingschemewasproposed，thetooth．．and．．slotsofLSM(1inearsynchronousmotor)an

4、dthelocationreferenceleavesbesidethetrackaredetectedastherelativeandabsolute】ocationsignals,respectively．Inthisdissertation，thestructureandfunctionofsystem，theperformancerequirementsofsystemandthecharacteristicsofcommunicationsnetworkwereanalysedobjectively．ThenadetailedcommunicationschemeWaspropos

5、ed,includingdesignandrealizationofthehardwareandsoftware．SPIsynchronouscommunicationWasadoptedtoconnecttooth·-and·-slotssensorandPRWmaglevpoleangelelectronicunit，transmitingpoleangleinformation．AsynchronousserialcommunicationwasadoptedtoconnectabsolutelocationunitandORTlocationelectronicunit。transm

6、iting12bitslocationcoding．PRWmaglevpoleangelelectronicunitandORTlocationelectronicunitusingCANfieldbustoexchangedinformationforcalculatingactuallocationandspeedofmagievvehicle．TheORTlocationelectronicunitprovidelocationandspeedinformationtovehiclesafecomputerby20mACurrentloop,whichwasforvehiclemoni

7、torandsafeprotection．ThePRWmagievpoleangelelectronicunitprovidelocationandspeedinformationtovehiclewirelesstransmitingunitbyRS-485synchronouscommunication，whichwasforfeedbackcontroloflongstatorlinearsynchro