鐵路救援起重機CAN總線實時性及可靠性研究.pdf

1、鐵路救援起重機是處理鐵路車輛脫軌事故、消除沿線障礙、確保鐵路運輸安全的主要設(shè)備，電控系統(tǒng)是起重機的關(guān)鍵部分，其實時性、可靠性是反映一個國家鐵路救援能力的重要指標。分析控制系統(tǒng)性能，提升鐵路救援起重機技術(shù)水平，對提高沿線鐵路事故救援能力，降低事故造成的損失具有重要意義。
　　本課題以1700t?m鐵路救援起重機為研究對象，研究該起重機電控系統(tǒng)的上車控制系統(tǒng)CAN總線。CAN是控制器局域網(wǎng)絡(luò)的簡稱，應(yīng)用于串行網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通信， CAN總

2、線以其高穩(wěn)定性及抗干擾能力被廣泛應(yīng)用于汽車及工程機械等領(lǐng)域。
　　針對CAN總線及其在電控系統(tǒng)中的應(yīng)用查閱了大量相關(guān)資料及文獻，分析CAN總線協(xié)議、幀結(jié)構(gòu)，基于CAN總線原理推導(dǎo)出CAN總線負載率計算公式，設(shè)計負載率監(jiān)控實驗，通過MATLAB進行數(shù)據(jù)處理，得到實驗系統(tǒng)總線實際負載率，并對CAN網(wǎng)絡(luò)典型調(diào)度方法進行研究，探明調(diào)度方法的調(diào)度原理、可調(diào)度條件及優(yōu)缺點，基于標準CAN協(xié)議、固定優(yōu)先級調(diào)度方法RM與動態(tài)優(yōu)先級調(diào)度方法EDF，

3、建立鐵路救援起重機電控系統(tǒng)上車CAN總線的Stateflow模型，通過仿真，分析不同調(diào)度方法對總線網(wǎng)絡(luò)實時性與節(jié)點可靠性的影響，主要體現(xiàn)在節(jié)點消息發(fā)送成功率及消息時延兩方面。
　　通過實際負載率監(jiān)控實驗結(jié)果，對CAN總線實際負載率和理論負載率的誤差進行分析。對基于標準CAN協(xié)議、RM調(diào)度方法及EDF調(diào)度方法的起重機電控系統(tǒng)總線模型進行仿真分析，驗證調(diào)度方法對CAN網(wǎng)絡(luò)性能在網(wǎng)絡(luò)效率及消息時延方面的影響。研究鐵路救援起重機控制系統(tǒng)C