基于Cortex-M3的鐵路道岔控制模塊研究.pdf

1、聯(lián)鎖控制系統(tǒng)經(jīng)歷了從機(jī)械聯(lián)鎖、電氣集中聯(lián)鎖到計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控制的發(fā)展過(guò)程。鐵路信號(hào)中的聯(lián)鎖系統(tǒng)不僅要求很高的可靠性，而且要求極高的安全性。目前國(guó)內(nèi)的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)，大都是從繼電電氣集中聯(lián)鎖系統(tǒng)過(guò)渡發(fā)展起來(lái)的，實(shí)際上是一種計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖、繼電器執(zhí)行的系統(tǒng)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)和電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，全電子執(zhí)行單元取代傳統(tǒng)繼電器電路的智能化、控制和監(jiān)測(cè)一體化的全電子計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)是必然趨勢(shì)。本文研究和設(shè)計(jì)的道岔控制模塊屬于全電子聯(lián)鎖系統(tǒng)的組成

2、部分，具備電子驅(qū)動(dòng)和狀態(tài)參數(shù)采集的功能。本文的主要工作如下：
　　(1)介紹了計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的發(fā)展方向及全電子計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的功能和體系，分析了轉(zhuǎn)轍機(jī)的繼電聯(lián)鎖控制方法和計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控制方法。
　　(2)針對(duì)國(guó)內(nèi)常用的ZD6型直流220V電動(dòng)道岔，設(shè)計(jì)了全電子聯(lián)鎖控制模塊的主回路方案，給出了控制電路在轉(zhuǎn)轍機(jī)定位狀態(tài)和反位狀態(tài)的相應(yīng)工作模式。
　　(3)根據(jù)聯(lián)鎖系統(tǒng)的安全性和可靠性要求，設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)轍機(jī)控制模塊的主回路驅(qū)動(dòng)電路

3、、表示信號(hào)采集電路和電流采集電路。
　　(4)對(duì)克服控制電路短路失效的驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行了研究，提出了諧振驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)方法，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　(5)選取了基于Cortex-M3的32位微控制器STM32F103RBT6作為本控制模塊的微控制器。設(shè)計(jì)了具有基本功能的硬件電路板，編寫了基礎(chǔ)軟件，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)轍機(jī)的控制流程。
　　最后，在上述設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對(duì)樣機(jī)進(jìn)行了基本功能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明，本控制模塊實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)轍機(jī)的基本控制