一、磁悬浮列车定位测速的一种方法(论文文献综述)
孙鹏琨,葛琼璇,王晓新,朱进权,张波[1](2020)在《基于硬件在环实时仿真平台的高速磁悬浮列车牵引控制策略》文中研究指明常导电磁吸引型磁悬浮列车采用长定子直线同步电机进行驱动,由于磁悬浮列车运行环境构建复杂、成本高,实际建设高速磁悬浮试验线存在诸多困难。为了在实验室中开展高速磁悬浮交通牵引控制策略的相关研究,搭建硬件在环实时仿真平台是非常必要的。该文介绍的基于RT-LAB仿真机的硬件在环实时仿真平台,包括背靠背型三电平变流器、长定子直线同步电机和牵引控制系统,可以验证高速磁悬浮列车牵引控制系统的性能、牵引控制策略以及系统接口等,对于掌握高速磁悬浮交通的核心技术具有重要价值。
屈胤达[2](2019)在《高速磁浮列控系统运行场景构建与形式化验证》文中研究指明高速磁浮技术作为区别于轮轨高铁的新型交通运输手段,是未来高速和特高速轨道交通系统发展的重要方向。近年来,我国对高速磁浮列车技术开展了相关研究,计划在未来五年之内建成时速600公里条件下的高速磁浮试验线。高速磁浮列车运行控制系统作为保证列车安全运行的关键,其工程应用方面的研究已刻不容缓。高速磁浮列控系统的工程应用需要相应的场景规范来进行指导,由于运行机理的区别,成熟的轮轨高铁列控系统运行场景无法照搬在高速磁浮列控系统上,而目前国内也没有系统的开展过高速磁浮列控系统运行场景方面的研究。本文从高速磁浮试验线列控系统的研发和建设出发,对高速磁浮列控系统的运行场景进行了相关研究,主要工作如下:首先,提出了统一建模语言UML结合通信顺序进程CSP的高速磁浮列控系统运行场景分析方法,制定了 UML模型和CSP模型之间的转换规则,给出了方法的具体内容和流程;其次,根据高速磁浮列控系统的系统结构和功能特点,构建了 9个高速磁浮列控系统的运行场景,并对每个运行场景的场景术语、交互信息和交互流程进行了规范化的描述;然后,对构建的场景进行了建模与形式化验证。按照提出的高速磁浮列控系统运行场景分析方法,分别建立了启动与登录、停车点步进和分区切换场景的UML模型和CSP模型,利用ProB工具验证了场景的逻辑正确性;最后,基于运行场景对高速磁浮试验线列控线路数据进行了工程设计,利用MATLAB中的Simulink组件建立了列车正常运行场景下的仿真模型,对初版的列控线路数据进行了仿真分析,修正了其中不合理的设计。图81幅,表17个,参考文献72篇。
杨扬[3](2018)在《基于GNSS的列车定位系统安全风险分析研究》文中研究指明基于GNSS(Global Navigation Satellite System,全球卫星导航系统)的列车组合定位系统能够为列车控制系统提供准确、实时的列车位置和速度信息,对实现列车的安全防护、控制列车安全间隔、降低运营成本、提升列控自动化水平等方面起着关键作用。若定位系统潜在的安全风险未被发现,轻则列车延误、晚点,重则追尾、撞车,对列车运行将造成极大的安全隐患,其安全性至关重要。列车卫星定位系统作为铁路安全相关系统,在设计开发的全生命周期内各个阶段必须同时开展安全风险分析工作。本文依据故障分析、风险分析理论结合国际相关安全标准等,利用马尔可夫(Markov)模型、故障树分析、区间层次分析等方法,针对铁路安全应用要求,对自主研发的基于GNSS的列车定位系统的硬件结构进行安全风险分析,对发现系统的薄弱环节、后续优化系统结构、保障系统的安全性等都起着重要作用。具体研究工作包括:首先,对比传统定位方式的优劣性,说明所研究的定位系统的先进性。分析基于GNSS组合定位系统的安全需求、功能需求、特征和主要架构体系,有助于把握系统整体概貌。研究其安全冗余结构、系统逻辑框架和各板卡结构布局,以便后续安全风险分析的相关研究。其次,针对评价系统安全风险分析的重要指标-安全完整性风险,通过分析定位系统故障情况、系统失效模式等,建立Markov安全分析模型,对定位系统完整性风险进行分析和验证。用THR(Tolerable Hazard Rate,硬件可容忍危险率)定量描述完整性风险,通过危险侧故障率估算THR,确定定位系统随机硬件失效安全完整性等级,保证系统安全功能具有足够的安全完整性,可将风险降低到可以接受的水平。最后,针对单独使用某种方法进行风险分析时出现的片面性问题,提出一种新的基于FTA(Fault Tree Analysis,故障树)和IAHP(Interval Analytic Hierarchy Process,区间层次分析法)的安全风险分析方法,对自主研发的定位系统硬件环境进行安全风险综合评估。通过构建定位系统安全风险层次模型,利用基于FTA基本事件的结构重要度和基于IAHP模型的专家评判来构建两种判断矩阵,并结合加权因子调整两种判断矩阵的差异,改进的权重法组合两种判断矩阵的权重,能够确定导致系统故障的各风险的优先级,找出对系统安全影响程度较大的关键部件,为后续改进定位系统结构设计上的薄弱环节提供依据。还可以反映整个系统的安全风险状态,为降低风险、保障系统的安全性提供更科学客观的指导。
汤钧元[4](2017)在《高速磁浮轨道综合检测技术与系统设计研究》文中研究说明高速磁浮列车是一种与轨道无接触运行的新型轨道交通工具,其轨道由具有齿槽结构特性的定子面通过高强度螺栓分段拼接形成,可视为同步直线电机长定子。轨道几何参数在长期运营中容易发生变化,该变化直接影响着车辆运营的安全性、稳定性和舒适性。为了减少轨道对列车运营的影响,需保持轨道良好状态,因此对轨道定期检测并施加维护是十分重要的。本论文依据磁浮轨道特点及检测需求,设计一套适用于高速磁浮列车的搭载式动态轨道检测系统,可检测轨道不平顺及定子面安装螺栓的松动情况,同时具备里程同步功能,具有效率高、体积小、可移植性强、可靠性强等特点。本文着重论述磁浮轨道不平顺检测原理、相关信号处理技术和绝对里程定位方法,同时探讨轨道定子安装螺栓松动的检测方法,可为磁浮轨道线路几何状态的动态检测提供理论指导,具有一定的工程实践价值。本文提出了一种基于惯性基准法的磁浮轨道不平顺检测方案,完成相关传感器选型及其搭载平台设计。为避免检测结果受车速影响,分析列车行驶速度与检测信号的空间分辨率关系,设计了移变滤波器,通过小波去噪方法对传感器信号进行去噪,利用频域积分法对加速度数据进行二次积分并最终得到不同波长轨道不平顺数据。同时设计去除轨道定子面数据“齿槽纹波”的算法,通过实验验证该算法确实有效。此外,设计了一种基于涡流反射式原理的简易的绝对里程定位装置,其配合绝对定位标志板校正动态轨检系统的绝对位置信息。通过仿真该装置的动态特性,结果表明其能够满足动态轨检系统定位要求,实验结果也验证该绝对里程定位系统确实可行。本论文还提出了一种基于图像检测的定子安装螺栓松动检测方案,在螺栓上表面和定子面增添标记线,图像采集后利用图像识别算法定量的识别出螺栓松动的角度,借此判断螺栓松动情况,通过实验验证了该检测方法有效。
宗凌潇[5](2016)在《时速140km新型中低速磁浮列车走行机构研究分析》文中提出本文对时速140km新型中低速磁浮列车的走行机构进行研究,分别从四个不同角度出发,介绍了走行机构的特征:从机械结构的角度对比分析了悬浮架结构的优越性;介绍了走行机构过曲线的受力和约束情况,从几何角度分析了走行机构过曲线时的运动学关系;建立了悬浮架的有限元模型,从静力学的角度分析了悬浮架结构的可靠性;建立了磁浮列车的动力学模型,从动力学的角度分析了车辆的动力学性能。得出以下结论:1.新型中低速磁浮列车走行机构和传统轮轨模式车辆转向架有较大的不同,包含悬浮架模块、悬浮控制系统、牵引系统、制动系统和支撑系统等五大系统,和HSST型中低速磁浮车辆的走行机构进行对比,结构上采用了大空气弹簧中置、长直线电机、单抗侧滚梁中置、中间滑台线性轴承、各模块独立和取消迫导机构这六个不同点,体现了新型中低速磁浮在走行机构上的特点。2.根据几何理论分析,新型中低速磁浮的电磁铁模块在过曲线时,它平衡通过任何半径曲线的位置是确定的;车体相对于悬浮模块的横向位移,即中间滑台的最大滑动量要达到±78.3mm;为了使车辆在过曲线时不发生干涉,两模块的间隙必须大于80mm;车钩宜采用500mm长度,以留出足够的裕量;左右模块的最大错位量会达到106mm。3.根据静强度分析,悬浮架各个零件的强度能满足使用要求,较大应力出现在应力集中处,如托臂与纵梁连接处、托臂加强筋、外侧极板中部制动夹钳孔处,垂向滑橇支撑座弯角处;最大的应力为142MPa;悬浮架的总体变形都很小,最大只有0.33mm;由于电磁铁的极板高度由以前的118mm增加为132mm,有效减小了内外侧极板的变形量,大约只有0.3mm。4.根据动力学分析,空气弹簧的阻尼值和牵引杆的连接刚度对车辆运行的平稳性影响较大,合适的取值可以使车辆的平稳性指标达到优秀;设计的磁浮列车可满足最大速度140km/h运行,且能够满载以30km/h速度通过有超高的R50m曲线,表现出较好的动力学性能,满足其设计要求。
韩晓婕[6](2016)在《基于神经网络的高速列车位置计算模型及在线学习算法设计》文中研究指明随着高速列车运行速度的不断提高,高精度的列车定位子系统对保障行车安全有着越来越重要的意义。同时,定位精度的高低也将影响高速铁路列车的运行效率和线路的运营能力。通过查阅国内外相关文献,本文分析了世界各国列车定位技术的优缺点并且根据实测数据发现国内现有高速列车定位误差仍有改进的空间。我们提出在不增加设备投入的情况下,采用新的算法来降低定位误差具有一定的使用价值。本文主要从以下几个方面进行了研究:首先,通过对国内CTCS-3级列车控制系统中定位子系统及车地通信之间的报文数据进行分析,我们建立了高速列车位置计算模型,并提出一个合理假设,给出了位置报告点之间运行距离的估计。根据实测数据的计算,我们发现在应答器之间的高速列车定位累积误差约为2%。其次,提出了基于反方向传播(Back Propagation, BP),基于径向基函数(Radical Basis Function, RBF),和基于自适应网络模糊推理系统(Adaptive Network based Fuzzy Inference System, ANFIS)三种神经网络算法流程、模型建立以及相关算法函数,并利用京沪高速铁路列车的实际运行数据及本文提出的六个评价指标对这三种算法进行分析比较。结果表明:与工程上常用的速度平均法(Average speed method, ASM)相比,BP模型的误差百分比在训练集和验证集中,分别降低了63.52%和34.16%;RBF模型分别降低了40.16%和38.61%;ANFIS模型分别降低了63.11%和39.11%。为了进一步降低定位误差,本文又提出了基于三种神经网络算法的参数在线学习策略,并利用验证集数据进行校验。结果表明:BP模型、RBF模型、ANFIS模型的误差百分比进一步降低,分别由原来的34.16%、38.61%、39.11%变为38.12%、39.60%、42.58%,说明参数在线学习策略有效。综合看来,三种神经网络模型中,在线学习策略的ANFIS模型更适合用于计算列车位置。最后,为了直观地比较三种神经网络算法及速度平均法,本文开发了一款高速列车智能定位软件。该软件操作简单,界面友好。从程序设计看,该软件包含数据载入模块、列车定位算法模块、结果显示模块三部分;从界面设计看,该软件由训练集、训练结果、验证集、验证结果四部分组成。本文还详细介绍了软件的操作步骤。
樊耀耀[7](2015)在《桥式起重机定位控制研究》文中提出桥式起重机广泛应用于现代化车间、生产线、仓库、装卸等各个领域,如何实现桥式起重机在生产应用中精确运动、精确定位,提高车间生产效率,一直是桥式起重机研究的重点。传统的桥式起重机主要依靠司机驾驶或手柄操作,定位精度低,自动化控制系统差,不能满足机械设备信息化和自动化的需要。同时因为没有建立桥式起重机系统与其他控制单元的通讯网络,使起重机的研究一直处于信息封闭的状态,因此,研究桥式起重机定位系统及其自动化定位控制方式。同时,研究基于桥式起重机的智能化工厂设计理论是制造业发展的趋势,也是中国正在建设的国家工业4.0战略的要求。本论文做了这几方面研究论述,(1)分析桥式起重机实现自动定位的各种误差来源及误差的影响方式,设计有了一套定位方案,通过条码定位系统追踪定位大车方向的运动,实现桥式起重机大车方向的绝对定位;通过小车方向齿轮齿条编码定位系统,消除桥式起重机小车方向的定位误差;通过激光挠度测量仪与PLC补偿算法程序,解决桥式起重机主梁挠度变形引入的定位误差;通过采用接近开关接近导通原理,判断桥式起重机运行过程的定位。并从理论上分析了这套桥式起重机定位系统的定位误差范围,使桥式起重机自动定位控制系统的定位精度达到,大车方向达到条码定位器的理论误差±1mm,小车方向达到接近开关能够检测的理论误差±3mm。(2)研究桥式起重机在小车方向的挠度误差补偿算法。论文分析桥式起重机小车方向的误差,并选取了一种常见的桥式起重机,通过建模和软件分析结合数学论证,总结了桥式起重机桥主梁挠度变形与载荷大小的关系,主梁挠度与载荷位置的关系。并由这此特性设计了基于PLC控制的挠度误差调整系统,调整桥式起重机在小车方向的误差值,使小车方向的定位精度达到2mm以内,同时研究在桥式起重机主梁简化模型的情况下发生下挠变形时,主梁的振动特性。针对桥式起重机主梁的振动特性设计齿轮齿条定位系统,避免因振动引起的定位误差。(3)研究桥式起重机的PLC的控制,论文论述了PLC的组成部分、桥式起重机自动定位系统接口分配,实现桥式的PLC控制。同时,根据桥式起重机的运动方向特征设计了PLC的程序设计流程,从理论上实现桥式起重机定位系统的PLC控制设计。(4)研究基于工业4.0的桥式起重机设计,首先,研究桥式起重机从控制器到执行器的控制网络,实现桥式起重机单机自动化。其次,研究基于工业现场的网络结构的桥式起重机设计,实现桥式起重机的自动化生产网络。再次,研究基于工业网络的桥式起重机设计,实现企业智能化的生产过程。最后,探讨基于企业工业4.0结构的桥式起重机生产模式与企业的准时制生产模式的结合实现。
何宁[8](2012)在《高速磁浮列车相对位置传感器的优化设计与实现》文中提出高速磁浮列车的定位测速系统为列车的安全可靠运行提供了必须的位置、速度和方向信息,同时为列车在运行时提供了必要的牵引信息,是高速磁浮列车的核心技术之一。本文以高速磁浮交通技术的国产化为目的,对定位测速系统的重要部件——相对位置传感器进行了优化设计。相对位置传感器通过检测长定子的齿槽结构获得次级的相对位置、磁极相角、方向、速度等信号,本文针对既有传感器存在的部分问题,主要对以下方面的内容进行了研究。1.相对位置传感器的电磁学建模与特性分析:采用基于二阶矢量位的多极理论方法,建立了传感器的电磁学模型,将线圈的空间磁场解以级数形式表达,在此基础上研究了绕组涡流和悬浮高度对传感器电磁特性的影响。2.相对位置传感器检测线圈的优化设计:确定了线圈的谐振方式,并结合现有多种传感器线圈结构的特点,设计了一种新的线圈结构,并研究了结构参数对线圈性能的影响,确定了最优参数。3.相对位置传感器检测方法的优化设计:设计了传感器的位置检测方法,着重分析了悬浮间隙波动对传感器信号的影响,设计了一种传感器差分信号的动态直流补偿方法,并通过构造悬浮间隙波动下差分信号函数,验证了该方法的有效性。4.相对位置传感器过轨道接缝问题研究:针对长定子轨道接缝对相对位置传感器信号的影响,设计了一种新型跟踪微分器,采用基于跟踪微分器的信号滤波和传感器切换方法,在定位测速系统的系统一级(磁极相角处理单元中)解决了传感器过轨道接缝的信号畸变问题。5.传感器的工程实现与实验:对相对位置传感器和磁极相角处理单元的硬件电路和软件算法进行了优化设计,并分别进行了地面实验和车载实验。理论分析和上海高速磁浮试验线的运行实验均表明,本文提出的优化设计方案能够提高传感器的检测性能。
吴建伟[9](2012)在《高速磁浮车载设备测试方法研究与实践》文中进行了进一步梳理在磁悬浮交通系统中,运行控制系统是列车运行安全的重要保证,作为运行控制系统的重要组成部分,车载设备的主要任务是连续地、实时地监督高速列车的运行速度,完成对列车制动系统的自动控制,实现列车的超速防护。这样一种可靠性要求很高的系统,在投入使用之前,对其进行充分的功能测试与验证是十分必要的。本文结合实验室车载运行控制系统车载子系统研发的具体项目,从系统功能需求出发,对车载设备测试的相关问题展开研究。首先分析了磁悬浮列车运行控制系统及车载子系统的结构和功能,对车载运行过程进行场景划分,针对每一个子场景,通过UML(Unified Modeling Language)建模工具分别建立了各场景的用例图、顺序图、状态图和活动图模型。提出了基于UML模型图的测试用例生成方法,设计了测试用例具体格式,并进行了实例分析。在此基础上进一步研究了基于参数配对组合的测试数据生成方法,在对传统的AETG(Automatic Efficient Testcase Generator)策略与IPO(In-Parameter-Order)算法进行比较分析的基础上提出了改进的IPO算法。探讨了基于权值对测试用例进行排序的思路。结合磁浮车载设备测试的需要,设计实现了车载测试数据生成工具,实现测试数据的半自动生成。为了满足车载设备实验室测试的需要,本文采用仿真的方式设计了车载设备测试系统并建立了列车运动学模型。测试系统包括车载硬件仿真平台和车载外围仿真环境。系统采用分层设计思想,具备充分的可扩展性,可以适应不同开发阶段的测试要求。最后,依照所设计的测试用例,分别在实验室和试验现场完成了车载设备的测试工作,对测试过程发现的系统设计缺陷进行了修复和总结,提高了车载设备工作的稳定性与可靠性。
刘宏杰[10](2008)在《CBTC系统中列车安全定位方法的研究》文中研究说明作为轨道交通系统,安全和高效是其追求的两大目标。在基于通信的列车运行控制(Communication Based Train Control,CBTC)系统中,列车定位的安全性和精确性是保证列车安全和高效运行的前提。列车定位子系统在列车运行控制系统中起着非常重要的作用,列车定位的基本功能是在任何时刻、任何地方都能精确确定列车的具体位置,包括列车行车安全相关的间隔、速度及加速度等。论文根据CBTC系统基于列车自主定位以及车-地双向、大容量无线通信实现移动闭塞的特点,设计实现了计算列车安全位置的方法,分析了列车的定位误差,并通过试验数据证明了该安全位置计算方法的合理性。论文提出了列车安全位置的含义及计算方法,通过对列车运行规律、定位误差、车地通信时延等的分析,设计了安全包络的组成,其中安全包络是指添加在非安全位置上以确保列车位置安全的一段距离。论文重点研究了安全包络中最主要的组成部分-列车定位误差,指出列车的空转与滑行是影响基于速度传感器和里程计的列车定位系统中定位误差的主要因素,总结了空滑的原因及控制策略,介绍了空滑检测及误差补偿方法。论文建立了列车空转与滑行的数学模型,根据空滑模型研究了列车定位误差与空滑检测门限的关系,并找到最优空滑检测门限使列车的定位误差取得极小值。论文结合理论分析和实际CBTC项目的需要改进和简化了列车的安全包络,对安全位置的计算方法进行了编程实施,并通过现场试验数据验证了该列车安全位置计算方法在保证列车安全与系统效率之间取得的平衡,证明了该计算方法的合理性。
二、磁悬浮列车定位测速的一种方法(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、磁悬浮列车定位测速的一种方法(论文提纲范文)
(2)高速磁浮列控系统运行场景构建与形式化验证(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 高速磁浮技术发展概况 |
1.2.1 国外高速磁浮技术发展概况 |
1.2.2 国内高速磁浮技术发展概况 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 高速磁浮列控系统研究现状 |
1.3.2 列控系统形式化方法研究现状 |
1.4 论文主要工作与章节安排 |
2 基于UML+CSP的高速磁浮列控系统场景分析方法 |
2.1 场景验证的形式化方法研究 |
2.1.1 形式化方法概述 |
2.1.2 形式化方法选择 |
2.2 通信顺序进程CSP |
2.2.1 CSP概述 |
2.2.2 CSP语法定义 |
2.2.3 验证工具Prob |
2.3 基于UML+CSP的场景分析方法 |
2.3.1 方法概述 |
2.3.2 统一建模语言UML |
2.3.3 UML模型到CSP模型的转换规则 |
2.4 本章小结 |
3 高速磁浮列控系统运行场景构建 |
3.1 高速磁浮列控系统概述 |
3.1.1 高速磁浮列车运行控制系统结构 |
3.1.2 高速磁浮列控系统功能分析 |
3.1.3 高速磁浮列控系统与CTCS-3级列控系统比较 |
3.2 高速磁浮列控系统运行场景 |
3.2.1 启动与登录 |
3.2.2 注销 |
3.2.3 插入运行 |
3.2.4 停车点步进 |
3.2.5 分区切换 |
3.2.6 临时限速 |
3.2.7 灾害防护 |
3.2.8 强制停车 |
3.2.9 特殊故障 |
3.3 本章小结 |
4 高速磁浮列控系统典型场景建模与验证 |
4.1 启动与登录场景 |
4.1.1 启动与登陆场景的UML模型 |
4.1.2 启动与登录场景的CSP模型 |
4.1.3 启动与登录场景的形式化验证 |
4.2 停车点步进场景 |
4.2.1 停车点步进场景的UML模型 |
4.2.2 停车点步进场景的CSP模型 |
4.2.3 停车点步进场景的形式化验证 |
4.3 分区切换场景 |
4.3.1 分区切换场景的UML模型 |
4.3.2 分区切换场景的CSP模型 |
4.3.3 分区切换场景的形式化验证 |
4.4 本章小结 |
5 基于场景的磁浮列控线路数据工程设计及仿真 |
5.1 基于场景的列控线路数据设计方法 |
5.2 正常行车场景建模 |
5.2.1 CCS模型 |
5.2.2 DCS模型 |
5.2.3 VCS模型 |
5.2.4 Train模型 |
5.2.5 总体模型 |
5.3 仿真分析 |
5.3.1 仿真数据和模型参数 |
5.3.2 正常行车场景仿真分析 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 工作总结 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
图索引 |
表索引 |
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(3)基于GNSS的列车定位系统安全风险分析研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 列车卫星定位的研究现状 |
1.2.2 定位系统安全风险分析的研究现状 |
1.2.3 风险分析方法的研究现状 |
1.3 系统安全风险理论 |
1.3.1 基本概念 |
1.3.2 国际轨道交通电子系统安全标准 |
1.4 常见的安全风险分析方法介绍 |
1.5 论文研究内容及结构 |
2 基于GNSS的列车组合定位系统 |
2.1 传统定位方法的介绍 |
2.2 定位系统的需求分析 |
2.2.1 RAMS需求 |
2.2.2 安全需求 |
2.2.3 功能需求 |
2.3 安全冗余结构的分析与选择 |
2.3.1 冗余的概念 |
2.3.2 典型的冗余结构 |
2.4 基于二取二安全冗余结构的定位系统架构体系 |
2.4.1 系统总体结构方案 |
2.4.2 系统结构图 |
2.4.3 定位系统各单元板的内部结构图 |
2.5 系统功能验证 |
2.6 小结 |
3 列车定位系统完整性风险研究 |
3.1 完整性风险 |
3.1.1 安全完整性 |
3.1.2 完整性风险参数 |
3.2 列车定位系统完整性分析 |
3.2.1 传感器故障情况分析 |
3.2.2 系统失效模式 |
3.2.3 元器件失效率数据 |
3.2.4 系统逻辑结构分析 |
3.2.5 马尔可夫分析法 |
3.2.6 基于Markov模型的安全完整性风险定量分析(实例验证) |
3.3 小结 |
4 基于IAHP-FTA的定位系统安全风险分析与评估 |
4.1 基本思想 |
4.2 基于FTA-IAHP的安全风险分析方法 |
4.2.1 FTA分析方法 |
4.2.2 基于专家评判的区间层次分析法 |
4.2.3 改进的IAHP-FTA方法 |
4.2.4 安全风险综合评估 |
4.3 基于GNSS的列车定位系统安全风险分析(实例验证) |
4.3.1 系统FTA模型建立及分析 |
4.3.2 列车定位系统安全风险分析分层模型的建立 |
4.3.3 判断矩阵的建立及权重求解 |
4.3.4 定位系统安全风险总体评估 |
4.4 小结 |
总结与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
(4)高速磁浮轨道综合检测技术与系统设计研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题的研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 磁浮轨道检测技术及其相关技术的研究现状 |
1.2.1 磁浮轨道检测设备研究现状 |
1.2.2 里程检测技术研究现状 |
1.2.3 信号处理技术研究现状 |
1.2.4 螺栓松动检测技术研究现状 |
1.3 本文的主要研究内容 |
第二章 轨道综合检测系统分析与设计 |
2.1 系统检测需求 |
2.1.1 轨道不平顺检测需求分析 |
2.1.2 里程定位检测需求分析 |
2.1.3 螺栓松动检测需求分析 |
2.1.4 检测速度需求分析 |
2.2 总体方案 |
2.2.1 系统组成 |
2.2.2 系统搭载平台设计 |
2.3 传感器选型分析 |
2.3.1 陀螺仪选型分析 |
2.3.2 加速度计选型分析 |
2.3.3 测距传感器选型分析 |
2.3.4 图像传感器选型分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 轨道不平顺检测原理及信号处理方法研究 |
3.1 轨道不平顺检测系统 |
3.1.1 惯性基准法检测原理 |
3.1.2 系统组成 |
3.2 时间域信号与空间域信号关系 |
3.2.1 列车速度对检测信号的影响 |
3.2.2 空间采样定律 |
3.2.3 检测信号最高空间频率与速度的关系 |
3.3 移变滤波器设计 |
3.3.1 硬件补偿 |
3.3.2 软件补偿 |
3.4 信号去噪及积分 |
3.4.1 小波去噪 |
3.4.2 小波去噪算法 |
3.4.3 加速度积分方法 |
3.5 齿槽纹波处理 |
3.6 本章小结 |
第四章 绝对里程定位装置 |
4.1 绝对里程检测原理 |
4.2 检测线圈的设计 |
4.2.1 仿真模型的参数选取 |
4.2.2 仿真结果分析 |
4.2.3 检测线圈的几何尺寸设计 |
4.3 装置组成 |
4.3.1 信号处理单元 |
4.3.2 软件结构 |
4.4 动态特性分析 |
4.4.1 激光测距传感器响应特性 |
4.4.2 谐振回路动态响应特性分析 |
4.4.3 检波环节动态响应特性分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 螺栓松动检测系统 |
5.1 系统组成 |
5.2 图像检测 |
5.2.1 图像检测原理 |
5.2.2 图像检测算法 |
5.3 疑似松动区域概念 |
5.4 静态实验验证 |
5.5 本章小结 |
第六章 实验设计及结果分析 |
6.1 惯性基准法精度验证 |
6.1.1 实验结果分析 |
6.1.2 小波去噪在数据处理中应用 |
6.2 轨道定子面数据处理 |
6.3 绝对里程定位装置实验验证 |
6.3.1 静态实验验证 |
6.3.2 动态实验验证 |
6.4 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者在学期间取得的学术成果 |
(5)时速140km新型中低速磁浮列车走行机构研究分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.2 国内外磁浮车辆的发展现状 |
1.2.1 国外磁浮车辆的发展现状 |
1.2.2 国内磁浮车辆的发展现状 |
1.3 国内外磁浮车辆的研究现状 |
1.3.1 国内外磁浮车辆悬浮控制研究现状 |
1.3.2 国内外磁浮车辆车轨耦合振动研究现状 |
1.4 本文的主要工作及贡献 |
1.4.1 论文的主要工作 |
1.4.2 论文的主要贡献 |
第二章 新型中低速磁浮走行结构及特点 |
2.1 中低速磁浮交通车辆技术特点 |
2.2 时速140km中低速磁浮列车简介 |
2.3 走行机构说明 |
2.3.1 悬浮架模块 |
2.3.2 悬浮控制系统 |
2.3.3 牵引系统 |
2.3.4 制动系统 |
2.3.5 支撑系统 |
2.4 走行机构结构特点 |
2.4.1 空气弹簧中置 |
2.4.2 长直线电机 |
2.4.3 单抗侧滚梁 |
2.4.5 线性轴承和各模块解耦 |
2.4.6 小结 |
2.5 本章小结 |
第三章 车辆几何曲线通过分析 |
3.1 走行机构过曲线受力分析 |
3.1.1 走行机构和车体连接及几何约束 |
3.1.2 模块在曲线上的受力分析 |
3.2 车体相对于悬浮模块的横向位移 |
3.3 曲线通过干涉验证 |
3.3.1 模块干涉验证 |
3.3.2 车体干涉验证 |
3.4 曲线通过时左右模块的错位关系 |
3.4.1 抗侧滚梁结构实现 |
3.4.2 左右模块曲线通过形态 |
3.5 本章小结 |
第四章 新型中低速磁浮悬浮架强度分析 |
4.1 悬浮架三维实体建模 |
4.1.1 CATIA三维建模方法 |
4.1.2 建立悬浮架三维模型 |
4.1.3 悬浮架结构的简化 |
4.2 受力及工况分析 |
4.2.1 悬浮架垂向载荷 |
4.2.2 悬浮架纵向载荷 |
4.2.3 空气弹簧载荷分析 |
4.2.4 悬浮架工况分析 |
4.2.5 材料机械性能 |
4.2.6 需重点关注结构 |
4.3 有限元计算分析 |
4.3.1 有限元软件HyperMesh和ANSYS的介绍 |
4.3.2 悬浮架模型离散 |
4.3.3 约束边界条件 |
4.3.4 工况仿真计算 |
4.3.5 悬浮架模态分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 新型中低速磁浮动力学建模与分析 |
5.1 运动学关系分析 |
5.2 动力学建模 |
5.3 部分主要结构参数优化 |
5.3.1 空气弹簧阻尼值优化 |
5.3.2 牵引杆刚度优化 |
5.4 直线工况动力学性能 |
5.4.1 车体振动加速度 |
5.4.2 车辆平稳性 |
5.4.3 空气弹簧横向位移 |
5.5 曲线工况动力学性能 |
5.5.1 车体侧滚情况 |
5.5.2 空气弹簧水平位移 |
5.5.3 各滑台相对车体位移 |
5.5.4 模块横移量 |
5.5.5 模块间纵向间隙 |
5.6 本章小结 |
总结与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目 |
(6)基于神经网络的高速列车位置计算模型及在线学习算法设计(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 国外高速列车定位研究现状 |
1.2.2 国内高速列车定位研究现状 |
1.3 研究意义 |
1.4 论文主要工作 |
2 高速列车位置计算模型 |
2.1 CTCS-3级列车控制系统 |
2.2 CTCS-3列车定位技术 |
2.3 高速列车位置计算模型 |
2.4 数据预处理及评价指标 |
2.4.1 数据预处理 |
2.4.2 评价指标 |
2.5 基于ASM的位置计算模型 |
2.6 本章小结 |
3 基于神经计算的高速列车位置计算模型 |
3.1 BP神经网络 |
3.1.1 BP神经网络算法流程 |
3.1.2 BP模型建立 |
3.1.3 BP神经网络的相关函数 |
3.2 RBF神经网络 |
3.2.1 RBF神经网络算法流程 |
3.2.2 RBF模型建立 |
3.2.3 RBF神经网络的相关函数 |
3.3 ANFIS神经网络 |
3.3.1 ANFIS神经网络算法流程 |
3.3.2 ANFIS模型建立 |
3.3.3 ANFIS神经网络的相关函数 |
3.4 参数在线学习策略 |
3.5 本章小结 |
4 模型的仿真与评估 |
4.1 数据介绍 |
4.2 训练集结果分析与对比 |
4.3 验证集结果分析与对比 |
4.4 验证集参数在线调节前后分析与对比 |
4.5 本章小结 |
5 高速列车智能定位软件开发 |
5.1 GUI概述 |
5.1.1 GUI设计工具的启动 |
5.1.2 GUI开发环境 |
5.2 高速列车智能定位软件总体设计 |
5.3 软件应用 |
5.3.1 软件数据准备 |
5.3.2 软件操作步骤 |
5.4 本章小结 |
6 结论和展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
图索引 |
表索引 |
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(7)桥式起重机定位控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 桥式起重机定位综述 |
1.3 课题的来源和意义 |
1.3.1 课题来源 |
1.3.2 课题的意义 |
1.4 论文内容介绍 |
第二章 桥式起重机定位系统设计 |
2.1 桥式起重机结构、桥式起重机分类和工作原理 |
2.1.1 桥式起重机结构、分类 |
2.1.2 桥式起重机工作原理 |
2.2 桥式起重机定位方案设计 |
2.3 定位系统传感器介绍 |
2.3.1 条码定位器 |
2.3.2 激光挠度测量仪 |
2.3.3 接近开关 |
2.3.4 齿轮齿条定位 |
2.4 定位系统借鉴技术 |
2.5 桥式起重机定位系统 |
第三章 桥式起重机主梁挠变形定位误差分析 |
3.1 桥式起重机主梁上的误差 |
3.2 桥式起重机选型及相关参数和选择意义 |
3.2.1 桥式起重机参数 |
3.2.2 选取此类桥式起重机意义 |
3.3 桥式起重机主梁结构及相关参数 |
3.4 桥式起重机主梁挠度分析 |
3.4.1 各种力学模型对桥式起重机挠度的影响 |
3.4.2 10t 单梁桥式起重机主梁挠度分析 |
3.4.3 主梁挠度变化与载荷变化的关系 |
3.4.4 主梁挠度变化与载荷位移变化的关系 |
3.5 桥式起重机主梁挠度的修正算法 |
3.5.1 算法设计 |
3.5.2 PLC 控制下桥式起重机小车工作过程 |
3.6 主梁的振动分析 |
3.6.1 桥式起重机静载荷分析 |
3.6.2 桥式起重机动载荷分析 |
3.6.3 桥式起重机主梁振动定位消除 |
第四章 桥式起重机定位系统自动化 |
4.1 自动化控制系统介绍 |
4.1.1 自动化控制系统设计流程 |
4.1.2 PLC 介绍 |
4.2 PLC 控制系统任务 |
4.2.1 控制对象的类型 |
4.2.2 硬件选型 |
4.2.3 I/O 点分配 |
4.2.4 I/O 接线图 |
4.3 程序设计 |
4.3.1 必要的预设数据 |
4.3.2 PLC 控制的起重机流程 |
4.3.3 PLC 在大车方向程序设计说明及流程说明 |
第五章 基于工业 4.0 的桥式起重机设计 |
5.1 工业 4.0 |
5.1.1 什么是工业 4.0 |
5.1.2 工业 4.0 的核心 |
5.1.3 建设工业 4.0 |
5.2 桥式起重机自动化研究 |
5.2.1 桥式起重机自动化研究论述 |
5.2.2 桥式起重机自动化研究内容 |
5.2.3 桥式起重机的 AS-Interface 传感器与执行器现场总线网络 |
5.3 基于桥式起重机的工业自动化网络 |
5.3.1 桥式起重机的工业自动化网络组成 |
5.3.2 桥式起重机的上位机系统 |
5.3.3 基于桥式起重机的车间自动化网络——现场总线网络 |
5.3.4 基于桥式起重机的工业以太网 |
5.3.5 桥式起重机的数据库 |
5.4 基于桥式起重机的企业管理 |
5.5 基于工业 4.0 的桥式起重机设计结构图 |
5.6 总结 |
第六章 结论和展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间发表的学术论文 |
(8)高速磁浮列车相对位置传感器的优化设计与实现(论文提纲范文)
目录 |
表目录 |
图目录 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景和意义 |
1.1.1 磁浮技术的发展及现状 |
1.1.2 高速磁浮列车定位测速技术的研究意义 |
1.2 磁浮列车定位测速技术的研究现状 |
1.2.1 国内外磁浮列车定位测速技术 |
1.2.2 高速磁浮列车定位测速方案 |
1.3 高速磁浮列车相对位置传感器的研究现状 |
1.3.1 相对位置传感器的基本原理 |
1.3.2 目前相对位置传感器存在的问题 |
1.4 本文的主要研究内容及安排 |
第二章 相对位置传感器的电磁学建模和特性分析 |
2.1 相对位置传感器的简化物理模型 |
2.2 相对位置传感器的电磁学模型 |
2.2.1 基于二阶矢量位的多极理论 |
2.2.2 传感器的电磁学模型 |
2.3 相对位置传感器的电磁特性分析 |
2.3.1 传感器磁场分布及电感变化 |
2.3.2 绕组涡流对电感变化的影响 |
2.3.3 悬浮高度对电感波形的影响 |
2.4 本章小结 |
第三章 相对位置传感器检测线圈的优化设计 |
3.1 检测线圈的性能指标 |
3.1.1 谐振方式的选择 |
3.1.2 线圈的性能指标 |
3.2 检测线圈形状的选择 |
3.3 检测线圈的结构参数优化设计 |
3.3.1 线距与线径的优化设计 |
3.3.2 圆角半径的优化设计 |
3.3.3 线圈匝数的优化设计 |
3.4 检测线圈的设计验证 |
3.5 本章小结 |
第四章 相对位置传感器的检测方法优化设计 |
4.1 相对位置检测方法设计 |
4.1.1 相对位置传感器的信号调理原理 |
4.1.2 齿槽周期内相对位置检测方法 |
4.1.3 列车方向、速度检测方法 |
4.2 悬浮间隙波动对传感器信号的影响 |
4.2.1 当前传感器悬浮间隙波动问题的解决方法 |
4.2.2 差分线圈误差对悬浮间隙波动问题的影响 |
4.3 悬浮间隙波动补偿方法研究 |
4.4 本章总结 |
第五章 相对位置传感器过轨道接缝问题的研究 |
5.1 过轨道接缝相对位置传感器的相角信号畸变 |
5.1.1 长定子轨道接缝 |
5.1.2 相对位置传感器的相角信号畸变 |
5.2 解决过轨道接缝问题的方法分析 |
5.3 跟踪微分器的构造与特性分析 |
5.3.1 新型跟踪微分器的构造 |
5.3.2 新型跟踪微分器的收敛特性分析 |
5.3.3 新型跟踪微分器的跟踪特性分析 |
5.3.4 新型跟踪微分器的频率特性分析 |
5.3.5 新型跟踪微分器的时延补偿算法 |
5.4 过小接缝的信号滤波处理方法 |
5.5 基于传感器冗余的过大接缝切换算法 |
5.6 本章小结 |
第六章 相对位置传感器及磁性相角处理单元的工程实现和实验 |
6.1 相对位置传感器的工程实现 |
6.1.1 相对位置传感器的模拟电路设计 |
6.1.2 相对位置传感器的数字电路设计 |
6.1.3 相对位置传感器的软件设计 |
6.2 磁极相角处理单元的工程实现 |
6.2.1 磁极相角处理单元的硬件结构 |
6.2.2 磁极相角处理单元的软件设计 |
6.3 实验结果与分析 |
6.3.1 地面实验 |
6.3.2 车载实验 |
6.4 本章小结 |
第七章 全文总结 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
(9)高速磁浮车载设备测试方法研究与实践(论文提纲范文)
致谢 |
中文摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 研究背景和意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 目的和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 软件测试技术 |
1.2.2 列车运行控制系统测试 |
1.2.3 测试用例生成技术 |
1.3 本文的组织结构 |
2 车载设备测试方案总体设计 |
2.1 磁悬浮列车运行控制系统 |
2.2 磁悬浮列车运行控制系统车载子系统 |
2.3 测试方案设计 |
2.4 本章小结 |
3 基于模型的测试用例生成方法研究 |
3.1 UML模型分析 |
3.2 车载运行场景分析 |
3.3 车载运行场景建模 |
3.3.1 车载运行准备用例图 |
3.3.2 车载运行准备顺序图 |
3.3.3 车载运行准备状态图 |
3.3.4 车载运行准备活动图 |
3.4 测试用例设计 |
3.4.1 测试用例格式设计 |
3.4.2 基于建模图设计测试用例 |
3.4.3 测试用例实例 |
3.5 本章小结 |
4 基于参数配对的测试数据生成技术研究 |
4.1 问题的提出 |
4.2 组合覆盖测试技术分析 |
4.2.1 组合覆盖技术 |
4.2.2 AETG策略和IPO算法 |
4.2.3 改进的IPO算法 |
4.3 基于权值的测试用例排序策略 |
4.4 配对组合方法在车载测试中的应用研究 |
4.4.1 测试数据生成过程 |
4.4.2 测试数据生成工具实现 |
4.5 本章小结 |
5 测试系统设计与实验 |
5.1 测试系统硬件设计 |
5.2 测试系统软件整体设计 |
5.2.1 软件组成结构 |
5.2.2 分层设计 |
5.2.3 精确定时设计 |
5.2.4 多线程技术 |
5.3 各模块设计与实现 |
5.3.1 车载硬件仿真平台 |
5.3.2 车载外围模块设计 |
5.3.3 自动驾驶仿真模块 |
5.4 测试执行与结果分析 |
5.4.1 测试用例执行 |
5.4.2 结果分析 |
5.5 本章小结 |
6 结论 |
参考文献 |
图表索引 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(10)CBTC系统中列车安全定位方法的研究(论文提纲范文)
致谢 |
中文摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 选题的目的和意义 |
1.2 CBTC系统的原理及结构 |
1.3 CBTC中的列车安全定位方法简介 |
1.4 论文的研究内容及组织结构 |
1.5 本章小结 |
2 CBTC中列车的安全定位方法研究 |
2.1 列车的安全位置计算方法 |
2.2 列车安全包络的设计 |
2.2.1 测距误差对列车安全包络的影响 |
2.2.2 车地通信对列车安全包络的影响 |
2.2.3 安全车尾不后退原则下的安全车尾包络计算 |
2.2.4 安全包络的保护距离裕量分析 |
2.3 本章小结 |
3 列车的空滑与定位误差分析 |
3.1 空转/滑行原因及控制策略 |
3.2 空转/滑行的检测及空滑补偿方法 |
3.3 列车的空滑数学模型及定位误差分析 |
3.4 本章小结 |
4 列车安全定位方法的改进及试验验证 |
4.1 改进的安全位置计算方法 |
4.1.1 定位误差计算算法的改进 |
4.1.2 通信质量对安全车头包络影响的简化计算 |
4.1.3 列车退行对安全车尾包络的影响 |
4.1.4 列车的安全位置计算流程 |
4.2 安全位置计算方法的合理性试验验证 |
4.3 列车安全包络的优化 |
4.4 本章小结 |
5 结束语 |
参考文献 |
图索引 |
表索引 |
学位论文数据集 |
四、磁悬浮列车定位测速的一种方法(论文参考文献)
- [1]基于硬件在环实时仿真平台的高速磁悬浮列车牵引控制策略[J]. 孙鹏琨,葛琼璇,王晓新,朱进权,张波. 电工技术学报, 2020(16)
- [2]高速磁浮列控系统运行场景构建与形式化验证[D]. 屈胤达. 北京交通大学, 2019(11)
- [3]基于GNSS的列车定位系统安全风险分析研究[D]. 杨扬. 兰州交通大学, 2018(01)
- [4]高速磁浮轨道综合检测技术与系统设计研究[D]. 汤钧元. 国防科技大学, 2017(02)
- [5]时速140km新型中低速磁浮列车走行机构研究分析[D]. 宗凌潇. 西南交通大学, 2016(11)
- [6]基于神经网络的高速列车位置计算模型及在线学习算法设计[D]. 韩晓婕. 北京交通大学, 2016(07)
- [7]桥式起重机定位控制研究[D]. 樊耀耀. 太原理工大学, 2015(09)
- [8]高速磁浮列车相对位置传感器的优化设计与实现[D]. 何宁. 国防科学技术大学, 2012(12)
- [9]高速磁浮车载设备测试方法研究与实践[D]. 吴建伟. 北京交通大学, 2012(11)
- [10]CBTC系统中列车安全定位方法的研究[D]. 刘宏杰. 北京交通大学, 2008(08)