基于MVB的新一代机车逻辑控制单元的研究
发布时间：2021-05-22 03:44
本文研究设计了基于多功能车辆总线的机车逻辑控制单元,讨论了列车通信网络实时协议的实现。 传统的列车控制系统功能有限,列车的许多设备不能实现数据共享,各车辆的信息更是难以及时掌握。随着信息科学的发展,计算机网络技术为各种信息共享提供了完美的解决方案,并在自动控制领域获得了广泛应用,基于分布式网络的列车控制系统成为发展趋势。 列车通信网络由国际电工委员会制定,是用于列车实时监控和信息处理的数据通讯标准。列车通信网络分成两层,即绞线式列车总线和多功能车辆总线。列车通信网络有效地解决了列车长期面临的机车重联,动态编组,联动控制等问题。列车通信网络正得到越来越广泛的支持和应用,并成为我国国家标准。 本文对列车通信网络进行了深入研究,认真分析了电力机车的电气控制系统,对机车的车辆总线结构进行了初步的探讨,设计开发了能够支持列车通信网络的新一代机车逻辑控制单元。本课题中,按照多功能车辆总线标准,利用现场可编程逻辑门阵列器件和硬件描述语言,重点设计了多功能车辆总线控制器,并对其各项功能进行了仿真,在此基础上,开发了多功能车辆总线的网络接口卡,然后将其运用到新一代机车逻辑控制单元,实现...
【文章来源】：中南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
第一章 概述
1.1 列车微机控制技术的发展与现状
1.1.1 国外列车控制系统的发展
1.1.2 国内列车控制系统的发展
1.1.3 现场总线技术
1.1.4 TCN的发展
1.2 课题来源
第二章 列车通信网络与应用
2.1 TCN的体系结构
2.2 MVB多功能车辆总线
2.2.1 物理层
2.2.2 介质的公共规范
2.2.3 帧和报文
2.2.4 链路层控制
2.3 WTB绞线式列车总线
2.3.1 物理层
2.3.2 与介质有关的信号表示
2.3.3 帧和报文
2.3.4 链路层控制
2.3.5 初运行
2.4 机车MVB网络的设计
2.5 小结
第三章 MVB总线控制器的开发
3.1 功能结构
3.2 MVB总线控制器的设计
3.2.1 时钟
3.2.2 编码器
3.2.3 解码器
3.2.4 缓冲区
3.2.5 主控制单元
3.2.6 通信存储器及其接口
3.3 MVB总线控制器的实现
3.3.1 资源要求分析
3.3.2 芯片选择
3.3.3 开发实现
3.4 小结
第四章 机车电气控制系统分析
4.1 电力机车电气控制系统概述
4.2 电气控制系统组成
4.3 信号特点
4.4 机车逻辑控制关系分析
第五章 基于MVB的机车逻辑控制单元的研制
5.1 主要技术指标
5.2 TMS320LF2407特性
5.3 逻辑控制单元的结构
5.4 硬件设计
5.4.1 电源
5.4.2 控制系统
5.4.3 信号输入
5.4.4 信号输出
5.4.5 网络接口
5.4.6 硬件实现
5.5 软件设计
5.6 小结
第六章 总结
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的论文及科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于DSP+FPGA的控制系统方案设计[J]. 黄玉梅. 电讯技术. 2004(03)
[2]多DSP接口电路的FPGA实现[J]. 郭宏福,游春元,楼顺天. 西安邮电学院学报. 2003(03)
[3]基于现场总线理念的多业务列车通信网络[J]. 王喆,罗进文. 兰州铁道学院学报. 2003(01)
[4]MVB网络接口单元的应用研究[J]. 刘海新,谢维达,徐晓松. 工业控制计算机. 2002(09)
[5]基于MVBC的分布式智能I/O模块的研究[J]. 张元林,范祚成,梁波. 机车电传动. 2002(04)
[6]我国列车通信网络的发展与应用[J]. 路向阳. 机车电传动. 2001(06)
[7]基于FPGA的内容可寻址存储器研究设计与应用[J]. 徐欣,李宗华,卢启中,周一宇. 国防科技大学学报. 2001(05)
[8]绞线式列车总线原型节点的设计[J]. 徐晓松,谢维达. 工业控制计算机. 2001(08)
本文编号：3200916
【文章来源】：中南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
第一章 概述
1.1 列车微机控制技术的发展与现状
1.1.1 国外列车控制系统的发展
1.1.2 国内列车控制系统的发展
1.1.3 现场总线技术
1.1.4 TCN的发展
1.2 课题来源
第二章 列车通信网络与应用
2.1 TCN的体系结构
2.2 MVB多功能车辆总线
2.2.1 物理层
2.2.2 介质的公共规范
2.2.3 帧和报文
2.2.4 链路层控制
2.3 WTB绞线式列车总线
2.3.1 物理层
2.3.2 与介质有关的信号表示
2.3.3 帧和报文
2.3.4 链路层控制
2.3.5 初运行
2.4 机车MVB网络的设计
2.5 小结
第三章 MVB总线控制器的开发
3.1 功能结构
3.2 MVB总线控制器的设计
3.2.1 时钟
3.2.2 编码器
3.2.3 解码器
3.2.4 缓冲区
3.2.5 主控制单元
3.2.6 通信存储器及其接口
3.3 MVB总线控制器的实现
3.3.1 资源要求分析
3.3.2 芯片选择
3.3.3 开发实现
3.4 小结
第四章 机车电气控制系统分析
4.1 电力机车电气控制系统概述
4.2 电气控制系统组成
4.3 信号特点
4.4 机车逻辑控制关系分析
第五章 基于MVB的机车逻辑控制单元的研制
5.1 主要技术指标
5.2 TMS320LF2407特性
5.3 逻辑控制单元的结构
5.4 硬件设计
5.4.1 电源
5.4.2 控制系统
5.4.3 信号输入
5.4.4 信号输出
5.4.5 网络接口
5.4.6 硬件实现
5.5 软件设计
5.6 小结
第六章 总结
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的论文及科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于DSP+FPGA的控制系统方案设计[J]. 黄玉梅. 电讯技术. 2004(03)
[2]多DSP接口电路的FPGA实现[J]. 郭宏福,游春元,楼顺天. 西安邮电学院学报. 2003(03)
[3]基于现场总线理念的多业务列车通信网络[J]. 王喆,罗进文. 兰州铁道学院学报. 2003(01)
[4]MVB网络接口单元的应用研究[J]. 刘海新,谢维达,徐晓松. 工业控制计算机. 2002(09)
[5]基于MVBC的分布式智能I/O模块的研究[J]. 张元林,范祚成,梁波. 机车电传动. 2002(04)
[6]我国列车通信网络的发展与应用[J]. 路向阳. 机车电传动. 2001(06)
[7]基于FPGA的内容可寻址存储器研究设计与应用[J]. 徐欣,李宗华,卢启中,周一宇. 国防科技大学学报. 2001(05)
[8]绞线式列车总线原型节点的设计[J]. 徐晓松,谢维达. 工业控制计算机. 2001(08)
本文编号：3200916
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