铁路救援起重机力矩限制器算法的研究与设计

发布时间：2017-09-02 03:10

  本文关键词：铁路救援起重机力矩限制器算法的研究与设计

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【摘要】：铁路是国民经济的命脉,铁路救援起重机则是铁路运行的保障,随着国民经济的快速发展,我国铁路事业的发展也增速显著。近年来,高速铁路已经成为主要运行车种,铁路建设的广泛实施与发展已经成为中国现代化进步的必要步骤。铁路交通的发展给铁路带来了很大的压力,铁路救援起重机的安全监控装置应更具有安全性和可靠性。所以,国家要求铁路救援起重机一定得安装力矩限制器来进行安全监控的。目前中国铁路救援起重机安装的力矩限制器性能相对落后,并不能够进行全方位的监测,已经跟不上当前现代铁路发展的脚步。相信在未来,铁路救援起重机将不仅处理脱轨事故,还会对系统的各项参数进行监控,人们会将新的技术应用于力限器的研制,使其变得更加智能化、人性化。 本课题在学国内外起重机力矩限制器算法的基础上,了解了国内外的力矩限制器的差距,进而明确了课题的研究意义及内容；通过对起重机的深入了解,掌握了起重机的基本知识,并对起重机臂架的运动学基本问题进行力学分析,简化臂架模型,采用力矩平衡原理推导出实际载重量；引入曲线拟合中最常用的最小二乘法拟合出了在作业平而内不同工况下,起重机幅度与实际载重量的方程,以及起重机幅度与额定载重量的方程；利用Matlab建立数学模型,对实际、额定载重量与起升幅度的关系进行仿真分析：通过EPEC2024控制器,运用CoDeSys软件平台编写程序,来实现铁路救援起重机力矩限制器的算法。 本课题所研究的力矩限制器算法完成了全部要求的功能,在提高了系统的精确度的同时,改善铁路救援起重机的作业安全性。
【关键词】：铁路救援起重机 力矩限制器 EPEC控制器 CoDeSys Matlab
【学位授予单位】：大连交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH218;U298.6
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目录7-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 课题的背景及意义9-10
• 1.2 铁路起重机力矩限制器的发展10-13
• 1.2.1 国际研究概况10-11
• 1.2.2 国内研究概况11-13
• 1.3 铁路起重机力限器的发展趋势13-14
• 1.3.1 高度集成化的系统13-14
• 1.3.2 智能化的软件14
• 1.4 课题的来源及内容14-15
• 本章小结15-16
• 第二章 总体设计方案16-29
• 2.1 铁路起重机臂的结构16-17
• 2.2 力矩限制器的构成及原理17-19
• 2.2.1 力矩限制器基本构成18
• 2.2.2 力矩限制器基本原理18-19
• 2.3 力矩限制器的主要结构19-27
• 2.3.1 显示器部件说明20-24
• 2.3.2 主机部件说明24-27
• 2.3.3 工作流程27
• 2.4 系统的总体方案设计27-28
• 本章总结28-29
• 第三章 铁路起重机力矩限制器算法29-57
• 3.1 铁路起重机臂架结构及传感器位置29-32
• 3.2 起重机工况分析32-33
• 3.3 实际载重量的算法33-43
• 3.3.1 力矩平衡原理33-34
• 3.3.2 实际载重量的推导34-40
• 3.3.3 曲线拟合的最小二乘法原理40
• 3.3.4 实际载重量的计算40-43
• 3.4 额定载重量的算法43-47
• 3.5 Matlab进行仿真分析47-56
• 3.5.1 仿真所需语句介绍47-48
• 3.5.2 matlab简介48-50
• 3.5.3 实际起重量曲线方程的仿真50-52
• 3.5.4 额定起重量曲线方程的仿真52-54
• 3.5.5 对仿真结果进行验证54-56
• 本章小结56-57
• 第四章 力矩限制器算法的实现57-68
• 4.1 硬件系统简介57-59
• 4.1.1 EPEC简介57
• 4.1.2 EPEC控制器特点57-59
• 4.2 软件设计59-64
• 4.2.1 CODESYS软件平台介绍59-60
• 4.2.2 程序结构60-62
• 4.2.3 CAN总线和CANopen协议62-64
• 4.2.4 程序初始化模块64
• 4.3 算法的软件设计64-67
• 本章小结67-68
• 结论68-69
• 参考文献69-71
• 附录71-97
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文97-98
• 致谢98

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3 王蕴策;;立足国产化 开发新产品[J];河北冶金;1986年02期

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本文编号：776018