列車控制系統(tǒng)定位技術(shù)的研究.pdf

1、列車控制系統(tǒng)中，列車定位系統(tǒng)是保證鐵路行車安全，提升通過能力，提高運輸效率的重要技術(shù)裝備之一。近些年來隨著鐵路運行壓力日增以及高速鐵路的快速發(fā)展對其提出了更高的要求。列車定位問題的研究是目前信號控制系統(tǒng)重要的研究方向。
　　本文總結(jié)了目前列車定位的發(fā)展現(xiàn)狀，以及基于多傳感器信息融合的列車定位的發(fā)展。同時還對當前最常用的基于速度傳感器的列車定位方法進行了深入研究，包括定位算法，誤差產(chǎn)生原因，以及定位誤差的檢測和補償?shù)榷甲隽朔治?。通過

2、這些研究作者發(fā)現(xiàn)，基于速度傳感器的列車定位方法不能很好的檢測定位誤差，尤其是空轉(zhuǎn)和滑行的產(chǎn)生。因此作者提出了以速度傳感器，加速度計，陀螺儀，應(yīng)答器多傳感器融合的列車定位，并對其定位算法結(jié)構(gòu)進行了分析設(shè)計。論文還采用當前濾波效果較好的卡爾曼濾波方式對采集數(shù)據(jù)進行濾波處理，并用實驗數(shù)據(jù)驗證了該濾波方式的有效性和精確性。
　　本文設(shè)計了以速度傳感器為核心，通過加速度計對其定位誤差進行檢測和補償?shù)亩ㄎ凰惴?。還對基于曲率信息的列車定位算法也

3、進行了研究。通過對定位算法的公式推導(dǎo)，從理論上驗證了它們對提高列車定位精度和穩(wěn)定性具有的實際意義。
　　為驗證算法的實用性，本文搭建了列車運行控制系統(tǒng)仿真平臺。以ARMCortex-M3架構(gòu)的處理器STM32為核心處理器，完成了列車車載平臺的電路設(shè)計以及PCB的設(shè)計制板。車載平臺能夠?qū)C車進行驅(qū)動以及對定位信息進行采集，在硬件上滿足定位算法驗證的需求。
　　軟件方面，完成了機車驅(qū)動、信息采集以及定位算法融合程序;利用C＃軟件