多機(jī)牽引同步控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì).pdf

1、本論文以鐵路局科研項(xiàng)目《機(jī)車重聯(lián)牽引無(wú)線同步操縱裝置》的為依托,主要工作為根據(jù)可靠性工程原理,對(duì)機(jī)車重聯(lián)牽引無(wú)線同步操縱裝置進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì),以提高其可靠性。該研究工作對(duì)于重聯(lián)牽引同步裝置及其類似設(shè)備的可靠性提升具有一定的現(xiàn)實(shí)意義和參考價(jià)值。
　　 論文首先闡述了可靠性理論基礎(chǔ)及可靠性的評(píng)價(jià)指標(biāo),分別介紹了簡(jiǎn)單并聯(lián)系統(tǒng)、三模余度表決系統(tǒng)、三重余度系統(tǒng)等工程中常用的提升可靠性的方法,在對(duì)上述方法分析比較的基礎(chǔ)上,給出了適用于多機(jī)牽引同

2、步裝置的三模余度表決方案。該方案對(duì)輸入的三個(gè)通道數(shù)字量進(jìn)行三取二表決輸出,對(duì)三個(gè)通道的模擬量進(jìn)行三取二表決切換。根據(jù)可靠性理論的分析,該方案構(gòu)成的系統(tǒng)平均無(wú)故障時(shí)間比單模系統(tǒng)有所減小,但在任務(wù)期則具有非常高的可靠度(R≈1),該方案的特點(diǎn)與多機(jī)牽引同步控制系統(tǒng)對(duì)可靠度的需求相吻合。
　　 針對(duì)三模余度表決系統(tǒng),提出了一種表決器硬件實(shí)現(xiàn)方案,該方案采用MCU作為表決器主控制器,并設(shè)計(jì)了監(jiān)控模塊對(duì)主控制器出錯(cuò)的小概率事件進(jìn)行處理消除

3、,以確保裝置不會(huì)因表決控制芯片的偶發(fā)故障而失效。其中,若系統(tǒng)發(fā)生表決器可以判明確切出錯(cuò)通道的故障,先進(jìn)行識(shí)別和表決輸出,再通過(guò)蜂鳴器與顯示屏給出聲音和文字提示。對(duì)于多個(gè)通道出錯(cuò),無(wú)法進(jìn)行表決輸出的情況,控制程序?qū)㈡i定裝置并給出聲光報(bào)警,且只能在排除故障后經(jīng)過(guò)人工解鎖裝置才能重新進(jìn)入工作循環(huán)。基于Keil soft uVersion3集成開(kāi)發(fā)環(huán)境編寫代碼實(shí)現(xiàn)上文提到的各種控制和故障識(shí)別功能。
　　 為驗(yàn)證表決裝置設(shè)計(jì)的正確性和有效