列车空调控制器软件设计及实现

发布时间：2020-03-19 04:51

【摘要】：逐渐增长的城市人口带动着我国轨道列车的迅速发展,改善列车车厢环境,提升乘客乘车满意度变得越来越重要。列车空调控制器作为控制车厢空调不可或缺的设备,已成为每一列列车的“标配”。目前,国内列车空调控制器主要采用PLC作为主控制器,直连HMI系统进行信息显示和设置。尽管能够有效的维持列车车厢温度环境,但随着乘客不断增加,需求日益复杂,对于列车空调控制器功能的拓展,控制器空间的压缩,故障信息的提示以及乘客对于列车空调运行状况的查询等问题上已无法满足。因此,对列车空调控制器的改进升级至关重要。针对这些问题,本文首先了解列车空调控制器研究现状,在此基础上提出一种基于ARM平台的列车空调控制器软件设计并进行实现。该控制器以Linux为操作系统,在增加了列车空调控制器功能拓展性的同时,降低了空调控制器在车厢内占据的空间。之后对列车空调控制器的原理和硬件平台进行了介绍,并根据控制器需求给出了整体软件架构和功能划分。然后对每一个功能模块的具体实现进行了阐述,主要包括主控制器的MVB(Multifunction Vehicle Bus)通信、控制管理、故障报警、程序设定和系统维护功能;显示系统的TRDP(Train Real-time Data Protocol)通信、信息的显示设置、界面绘制和关联设计功能。最后搭建模拟实验测试环境,对列车空调控制器软件进行测试。最终实现的控制器支持TCMS(Train Control and Management System)、手动和全自动三种控制信号,具有一定的冗余处理能力;支持最近最先原则的故障报警功能,为系统维修提供了便利;支持全自动模式下根据室外环境和车载情况自动设定空调运行参数,保证了车厢内环境能及时适应室外温度和车载人口情况的变化而变化。显示系统与控制系统采用分离设计的方式,两者之间通过TRDP通信,保障了显示系统能够记录和设置空调实时运行状态的同时也为未来显示系统与其他设备的通信奠定了基础;显示系统以Linux下Qt为开发平台,具有界面优化显示和高速响应的优点。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U270.383;TP273

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