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)歷了從機械聯(lián)鎖、電氣集中聯(lián)鎖到計算機聯(lián)鎖控制的發(fā)展過程。鐵路信號中的聯(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。目前國內(nèi)的計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)，大都是從繼電電氣集中聯(lián)鎖系統(tǒng)過渡發(fā)展起來的，實際上是一種計算機聯(lián)鎖、繼電器執(zhí)行的系統(tǒng)。隨著計算機技術(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)測一體化的全電子計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)是必然趨勢。本文研究和設(shè)計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)介紹了計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的發(fā)展方向及全電子計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的功能和體系，分析了轉(zhuǎn)轍機的繼電聯(lián)鎖控制方法和計算機聯(lián)鎖控制方法。
　　(2)針對國內(nèi)常用的ZD6型直流220V電動道岔，設(shè)計了全電子聯(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)計了轉(zhuǎn)轍機控制模塊的主回路驅(qū)動電路

3、、表示信號采集電路和電流采集電路。
　　(4)對克服控制電路短路失效的驅(qū)動電路進行了研究，提出了諧振驅(qū)動電路的設(shè)計方法，并進行了實驗驗證。
　　(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)計了具有基本功能的硬件電路板，編寫了基礎(chǔ)軟件，實現(xiàn)了轉(zhuǎn)轍機的控制流程。
　　最后，在上述設(shè)計的基礎(chǔ)上，對樣機進行了基本功能測試，測試結(jié)果表明，本控制模塊實現(xiàn)了轉(zhuǎn)轍機的基本控制