HXN3型內(nèi)燃機(jī)車牽引控制系統(tǒng)研究.pdf

1、大功率交流電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車是我國(guó)遠(yuǎn)距離鐵路貨物運(yùn)輸中重要的運(yùn)輸載體，在我國(guó)交通運(yùn)輸發(fā)展中占有重要地位。HXN3是一款引進(jìn)的采用交流傳動(dòng)技術(shù)的內(nèi)燃機(jī)車，我國(guó)通過(guò)這些年的技術(shù)消化，逐漸掌握了其應(yīng)用技術(shù)。本文以HXN3型內(nèi)燃機(jī)車牽引控制系統(tǒng)為研究對(duì)象，以“消化吸收、再創(chuàng)新”為目標(biāo)，重點(diǎn)研究機(jī)車中央控制組件CCU的硬件設(shè)計(jì)和應(yīng)用軟件開發(fā)。
　　硬件系統(tǒng)選用PowerPC作為控制組件的核心處理器，完成系統(tǒng)級(jí)任務(wù)處理和事件管理。按照功能模塊化分

2、，本論文硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括CPU、供電電源、電源保護(hù)監(jiān)控、海量存儲(chǔ)、時(shí)鐘復(fù)位控制、RTC、溫度檢測(cè)、通信接口等模塊單元。使用CPCI總線作為板級(jí)總線，數(shù)據(jù)傳輸量大，通訊速度快。
　　為滿足機(jī)車控制任務(wù)的實(shí)時(shí)性要求，便于應(yīng)用軟件的開發(fā)和維護(hù)，本論文采用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)VxWorks開發(fā)應(yīng)用軟件。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理引入了文件系統(tǒng)操作，數(shù)據(jù)記錄以文件的格式記錄和導(dǎo)出，通過(guò)使用標(biāo)準(zhǔn)的函數(shù)接口，屏蔽了不同的存儲(chǔ)設(shè)備差異，方便了后續(xù)數(shù)據(jù)分析。應(yīng)用軟

3、件采用高內(nèi)聚、低耦合的任務(wù)模塊開發(fā)，軟件結(jié)構(gòu)清晰，任務(wù)簡(jiǎn)潔，實(shí)時(shí)性和可靠性高。
　　本文基于100M/1000M以太網(wǎng)通信接口開發(fā)了配套的上位機(jī)監(jiān)控軟件BoardSpy V1.0，調(diào)試人員可通過(guò)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部變量和參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)、修改和記錄。軟件調(diào)試功能強(qiáng)大，使用靈活。
　　設(shè)計(jì)的控制組件在內(nèi)燃機(jī)車微機(jī)控制系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)中進(jìn)行了一系列的測(cè)試和驗(yàn)證。試驗(yàn)結(jié)果表明該控制系統(tǒng)組件能夠滿足國(guó)產(chǎn)化HXN3型內(nèi)燃機(jī)車的實(shí)際控制要求