五线制交流转辙机测试分析仪的研究与设计

目前国内高铁系统中的道岔部分采用五线制交流转辙机来转换,因此现场转辙机性能的好坏直接影响到高铁的安全运行系数.电务人员在转辙机的日常维护工作中,使用一种专用、便携的测试仪器可以大大提高工作效率.根据现场需求对该测试仪器进行研究,研制基于Atmega16微处理器且带有显示存储模块的五线制交流转辙机测试仪器.该测试仪器通过模拟室内道岔控制电路对室外转辙机进行操动,通过传感器对动作电流和三相电压进行采集,将采集到的数据经A/D转换后传至显示存储模块进行分析.实现实时监测转辙机的工作状态,通过各项物理参数和动作电流曲线判断转辙机性能是否良好.     

基于动作电流波形树表达的道岔转辙机状态检测方法

给出了一种基于波形树的随机波形表达算法，即根据波形的特征点递归求出其波段组成的波峰集合。针对信号微机监测设备测试的道岔动作电流曲线，分析了ＺＤ６型电动转辙机电流曲一的波动特征，通过计算电流岷线的波形表达识别出道岔转换的各个阶段，检测出波 蕴涵的故障征兆。最后给出一个故障同示便，并指出方法的适用范围。     

基于改进多尺度排列熵的S700K转辙机故障诊断

基于提速道岔S700K转辙机故障的功率曲线在频域上的多重特征,提出了基于改进多尺度排列熵的多变量支持向量机(structured support vector machine, SSVM)故障诊断方法.首先对S700K转辙机动作功率曲线进行集合经验模态分解和小波分解,获得两类不同时间尺度的模态分量;再利用改进多尺度排列熵计算不同分量的故障特征参数,为了降低计算维度,应用核主元分析理论,在不损失信号重要特征的情况下,取大于95%贡献率的特征值作为故障特征向量;最后,引入基于决策树的SSVM算法,经过小样本训练得到树状最优故障间隔面,从而实现S700K转辙机故障分类.实验结果表明:该方法可有效判定S700K转辙机故障类型,进而提高故障诊断精度和效率.     

基于PCA-WT的道岔故障电流特征识别

针对道岔故障电流特征识别中存在的特征冗余,提出一种基于小波变换和主成分分析的道岔电流特征提取方法.首先利用离散小波变换对道岔动作电流曲线分解重构得到各频带信息,采用主成分分析法选取有效频带信息建立特征向量以降低特征维度,减少数据计算量;然后利用BP神经网络进行电流特征分类,从而实现道岔故障诊断.以实际现场监测数据作为测试样本,通过实例仿真验证了本文方法的有效性.     

非接触传感器的单片机温度检测系统

研制了使用非接触传感器的温度检测系统.该系统以8031单片机为核心部件,利用光纤温度传感器对温度进行采样,通过微处理系统电路、A/D转换接口电路、数据采集接口电路、数码显示电路等主要组成电路,实现了非接触温度检测功能,检测精度为±1℃.     

色谱仪中智能压力测控系统的设计与实现

介绍了工业色谱仪中,压力等信号的智能检测与控制电路的设计与实现.系统采用增量型PID控制算法实现了整个过程自动控制,通过脉宽调制器PWM实现对MOSPET开关管的控制,并通过过压保护电路实现PWM波输出的关断.整个系统构成闭环系统.系统采用CAN总线实现与上位机的通讯.采用SOC混合信号单片机Cyg-nal 8051作为该系统的控制核心.     

地铁车组用29kW直一直变换器监控系统的研制

研制出以单片机80C196KC为核心的地铁车组用大功率直－直变换器监控系统，以保证主电路和控制电路的安全正常工作，详细阐述了监控系统的软硬件实现方案，实验证明了该系统的可行性。     

组合电路的故障测试生成D算法研究

测试生成指针对电路中一个故障找出能检测该故障的测试码，测试生成算法的好坏决定着测试技术的好坏。确定性测试中，测试算法的研究显得尤为重要。分析了组合电路的故障测试生成D算法，以施耐得计数器电路为例，研究了D算法在组合电路故障测试生成中的应用，并给出了D算法与通路敏化法、布尔差分法的应用比较结果。     

基于嵌入式系统的机车状态检测与故障诊断系统设计

分析了现有机车设备状态检测与故障诊断系统的弊端,介绍了基于嵌入式系统与专家系统的机车设备状态检测与故障诊断系统的工作原理和主要构成.在此基础上设计了车载嵌入式系统和专家系统.其中嵌入式系统完成对机车设备状态的检测、信息显示和简单的实时故障诊断功能,专家系统通过接收车载嵌入式系统对机车设备状态信息的初步分析处理,完成机车运行状态判断和状态预测.主要介绍了车载嵌入式系统的软硬件实现方法,及车载嵌入式系统向专家系统传输数据的方式以及专家系统软件设计的模糊数学理论.经仿真软件仿真,和装车试运行证明本系统具有良好的彩色图形显示能力和强大的故障诊断能力.     

基于CAN总线的一种计算机通信方式

为实现计算机与CAN总线之间的通信，设计一种具有RS-232／RS-485和CAN总线两种接口的通信模块．该模块应用嵌入式单片机技术实现了两者之间的“透明”双向通信，并可同时连接于两个不同的CAN网络．为了提高通信可靠性，系统采用CRC循环冗余校验．文中详细阐述了模块的软硬件设计．     

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分析了当前车辆避碰系统传感器端在对障碍物信息进行检测时,易受到道路交通环境因素干扰而产生虚报、漏报现象的原因,对车载传感器检测到的障碍物信息进行了性质归类. 在此基础上介绍了车辆避障准确度模型. 采用蒙特卡罗方法模拟车辆在运行过程中的碰撞判定,并依此对模型的仿真算法进行了设计. 整个仿真试验在室内道路交通系统仿真试验平台 (RTSSEP)上实施,结果表明仿真方法能有效模拟障碍物信息准确度模型的执行过程,可为进一步开展建模研究提供信息依据.     

基于矩阵扰动分析的模拟电路故障诊断方法

为了实现模拟电路的故障检测、故障定位和参数辨识的一体化处理,便于工程实施和降低故障诊断成本,提出一种基于矩阵扰动理论的模拟电路故障诊断与参数辨识方法.首先,对故障电路的采样时间序列值进行曲线拟合,得到电路故障相位偏移信息,并作为一个故障特征;其次,将采样序列构成一个方阵,求解该方阵的迹作为另一个故障特征;第三,以相位偏移信息和响应矩阵的迹随被诊断器件参数的变化而变化的对应关系为基础,结合两个故障特征,建立故障模型;最后,通过对两个国际标准电路诊断的实验验证结果显示,该方法故障定位准确率在98.5%~100%范围内,故障参数辨识误差在-1.2%~1.72%范围内.     

车辆编组站微机联锁系统设计

介绍了一种基于单片机和主控计算机的检测模块、控制模块及通讯模块,实施车辆编组站微机调度管理系统.单片机一方面通过光电耦合器检测轨道信号、信号机与转辙机状态信号,并将该信息通过RS232串行口上传到主控计算机;另一方面接受微机发出的控制指令对信号机和转辙机实施实时控制.利用VB开发了车站计算机联锁仿真系统,该系统接受调度指令,根据现场状况按照6502电气集中联锁逻辑关系和规则向单片机发出控制指令,从而实现了对驼峰、编组场及出发场的微机联锁控制.该系统在车辆编组站沙盘上进行了试验.     

发动机综合性能测试仪的设计

针对EQ6100发动机,开发了基于STC12C5A60单片机的发动机综合性能检测系统,实现了发动机转速、水温、油温、压力、启动电流、氧含量、进气量等发动机主要参数的测试功能,针对不同的传感器信号,设计了模拟和数字信号接口电路,人机界面友好,操作方便,系统稳定可靠,成本低.     

非接触传感器的单片机温度检测系统

研制了使用非接触传感器的温度检测系统．该系统以８０３１单片机为核心部件，利用光纤温度传感器对温度进行采样，通过微处理系统电路、Ａ／Ｄ转换接口电路、数据采集接口电路、数码显示电路等主要组成电路，实现了非接触温度检测功能，检测精度为±１℃．     

智能应变测试传感器研究

在介绍TDC应变测试原理的基础上,分析了基于PSΦ21的应变测试传感器的特点,设计并制作了基于PSΦ21和GPRS DTU的金属结构智能应变测试传感器,该传感器具有电路简单、价格便宜,无线传输无距离限制等优势.通过试验对传感器进行了动静态性能及无线传输性能测试,测试结果表明其测试精度和稳定性满足设计要求.     

车载开关压力检测系统的研发

为了提高车载开关压力检测在测试过程中的智能化水平,开发了车载开关压力的自动检测与控制系统.通过阐述测试系统的硬件构成,完成信号调理电路的设计.根据测试参数指标,对数据采集卡进行了选择,以及针对实际调试过程中产生的噪声干扰信号提出了有效抑制措施.研究结果表明,该系统可以对测试过程中的各参数进行在线监测,测试数据准确,该系统的测试结果可以作为判断开关是否合格的标准.     

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在安全苛求的现代列车控制系统中,列车的实时定位是一个十分重要的环节. 传统的基于里程计的列车定位方法只能提供列车行驶的里程信息,在具有多条平行股道的铁路车站,传统的列车定位方法无法解决轨道占用识别的问题. 本文根据列车在铁路线路上运行的特点,提出了基于道岔曲线信息的列车定位方法,该方法利用GPS及惯性传感器辅助提取列车在道岔处的速度、加速度、角速度等运行特征,得到列车在道岔处的转弯半径、曲率变化及运行方向,并通过与车载地图数据库进行比较,实现准确的轨道占用识别及列车定位. 文中给出了采用传感器获取运行特征的方法以及实现道岔信息匹配的流程. 现场测试结果表明,在当前试验条件下,该方法已具备较强的轨道占用识别能力,能够在一定程度上提高列车定位的性能.     

低速柴油机非接触式扭振测量的研究

非接触测量是内燃机轴系扭振测量的发展趋势。文中从传感器和检测电路两方面，利用光电技术对现有的非接触式磁电式扭振测量仪进行了研究改进，使其适合于５０～２００ｒ／ｍｉｎ转速围的低速柴油机轴系扭振测量，并通过对比测试实验验证了该技术方案的可行性。