基于二乘二取二的列車惰行控制研究與分析.pdf

1、隨著我國能源需求的日趨緊張，對列車的節(jié)能要求也越來越高。列車在運(yùn)行的過程中其主要能源消耗來自于列車牽引，因此在列車運(yùn)行的過程中如何有效地減少牽引節(jié)約能源，成為學(xué)者研究的重要課題。本文設(shè)計(jì)了列車運(yùn)行控制的二乘二取二安全冗余系統(tǒng)，利用遺傳算法求解列車牽引、惰行和制動(dòng)的模式轉(zhuǎn)換點(diǎn)，進(jìn)而對列車運(yùn)行過程有效控制，以達(dá)到節(jié)約能耗的目的。本研究分為五個(gè)部分：
　　第一章為引言部分，主要對列車控制系統(tǒng)和近年來各國在列車節(jié)能方面的理論研究進(jìn)行概述，

2、同時(shí)提出新的列車節(jié)能控制系統(tǒng)解決方案，并對此方案的線路適用范圍作了簡要介紹。
　　第二章為算法研究部分，首先介紹了遺傳算法的基本概念、適用范圍及通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行遺傳算法求解的優(yōu)點(diǎn);然后針對不斷變化的列車運(yùn)行環(huán)境，提出如何實(shí)時(shí)求解最優(yōu)模式轉(zhuǎn)換點(diǎn)的解決方案，并通過數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)得出適應(yīng)度函數(shù)。
　　第三章為節(jié)能算法的穩(wěn)定運(yùn)行提供了安全、可靠的平臺(tái)。系統(tǒng)中使用的TMS570處理器滿足SIL-4級所要求的危險(xiǎn)失效率，相當(dāng)可靠，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行

3、1×104h后，二乘二取二系統(tǒng)安全度一直保持在(1)的水平。
　　第四章對列車節(jié)能控制系統(tǒng)的硬件和軟件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了論述。硬件設(shè)計(jì)以故障導(dǎo)向安全為原則，當(dāng)系統(tǒng)中的主系發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，輸出選擇器通過接收到的控制信號直接將主系數(shù)據(jù)切斷，并開放從系數(shù)據(jù)的輸出;軟件實(shí)現(xiàn)基于μC/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)。
　　第五章對前面設(shè)計(jì)的算法和系統(tǒng)進(jìn)行仿真和測試。文中以某高速列車為模型，設(shè)計(jì)不同的測試方案來驗(yàn)證系統(tǒng)的安全和可靠性，并通過Matlab