列車網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)原理與應(yīng)用復(fù)習(xí)資料_第1頁
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文檔簡介

WTB列車總線MVB車輛總線列車網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)第一章1.網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)和傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)有什么不同傳統(tǒng)控制系統(tǒng)采用一對一的設(shè)備連線,按控制回路的信號傳遞進(jìn)行連線。網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)則借助網(wǎng)絡(luò)在傳感器、控制器、執(zhí)行器各單元之間傳遞信息,通過網(wǎng)絡(luò)連接形成控制系統(tǒng)。2.列車網(wǎng)絡(luò)控制有什么功能和特點(1)實現(xiàn)牽引控制,即牽引特性曲線的實現(xiàn)和牽引功能的優(yōu)化。(2)實現(xiàn)列車牽引的黏著控制,使列車在各種運用條件下都能保持輪軌間的牽引力,并盡可能的是機車運用在輪軌間的牽引力實現(xiàn)最大化。(3)實現(xiàn)列車運用過程中各種可能需要的功能關(guān)聯(lián)和電路連接,機邏輯控制功能。(4)實現(xiàn)列車運行過程中的故障信息處理。即進(jìn)行故障信息的采集、處理、傳輸、顯示和記錄,并為列車乘務(wù)員提供故障的現(xiàn)場處理和排除的信息提示。(5)提供列車運行的狀態(tài)信息。3.列車控制系統(tǒng)功能:(1)牽引、制動控制;(2)速度調(diào)節(jié);(3)故障檢測與記錄;(4)保護(hù)。4.目前城軌車輛和動車組大都采用動力分散的編組方式,其電器設(shè)備分散布置在多個車輛上,如何使各設(shè)備的動作與控制指令協(xié)調(diào)一致?列車用計算機控制通信網(wǎng)絡(luò)。5.列車通信網(wǎng)絡(luò)的定義:列車通信網(wǎng)絡(luò)是一個安裝在列車上的計算機局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),負(fù)責(zé)對整列車各部分信息的采集與傳遞,對整列車進(jìn)行控制、監(jiān)測、故障診斷以及為旅客提供信息服務(wù)。6.列車通信網(wǎng)絡(luò)的特點:(1)工作環(huán)境惡劣,可靠性要求高;(2)實時性要求高(時間的準(zhǔn)確性、傳遞的快速性);(3)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的自動配置(列車總線)。第二章1.什么是信號,形式有哪些:信號是數(shù)據(jù)在傳輸過程中的電信號的表示形式,分為模擬信號和數(shù)字信號2.什么是數(shù)據(jù),模擬數(shù)據(jù)與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的區(qū)別數(shù)據(jù)是傳遞信息的實體,通信的目的是為了傳遞信息,傳送之前必須先將信息用數(shù)據(jù)表示出來。用于描述連續(xù)變化量的數(shù)據(jù)稱為模擬數(shù)據(jù),用于描述不連續(xù)變化量的(離散值)稱為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。3.簡述模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)的組成,舉例說明模擬通信系統(tǒng):通常由信源、調(diào)制器、信道、解調(diào)器、信宿以及噪聲源組成。普通的電話、廣播、電視等都屬于模擬通信系統(tǒng)。數(shù)字通信系統(tǒng):由信源、信源編碼器、信道編碼器、調(diào)制器、信道、解調(diào)器、信道譯碼器、信源譯碼器、信宿、噪聲源以及發(fā)送端和接收端時鐘同步組成。計算機通信、數(shù)字電話以及數(shù)字電視都屬于數(shù)字通信系統(tǒng)4.什么是數(shù)據(jù)通信速率,包括哪兩種數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的有效性可用數(shù)據(jù)傳輸速率來衡量,數(shù)據(jù)傳輸速率越高,系統(tǒng)的有效性越好,碼元速率和信息速率兩個角度來定義數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾省?.計算機網(wǎng)絡(luò):是利用通信線路和通信設(shè)備,把分布在不同地理位置、具有獨立功能的多臺計算機系統(tǒng)、終端及其附屬設(shè)備互相連接,以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件實現(xiàn)資源共享和網(wǎng)絡(luò)通信的計算機系統(tǒng)的集合,它是計算機技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。(由計算機系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)軟件及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議三部分組成)6.具有獨立功能的計算機系統(tǒng):指裝有操作系統(tǒng)的完整的計算機系統(tǒng)。7.通信線路(介質(zhì)):有線(雙絞線、同軸電纜、光纖等)、無線(無線電波、微波、紅外線)8.計算機網(wǎng)絡(luò)的分類:按距離分類:局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng);按傳輸技術(shù)分類:廣播式網(wǎng)絡(luò)、點到點網(wǎng)絡(luò);按網(wǎng)絡(luò)的使用范圍分類:公用網(wǎng)、專用網(wǎng)。9.計算機網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):星型拓?fù)洹⒖偩€型拓?fù)?、樹形拓?fù)?、環(huán)形拓?fù)?、網(wǎng)狀拓?fù)洹⒒旌闲屯負(fù)?0.介質(zhì)訪問控制方式:CSMA/CD、令牌訪問控制方式(令牌環(huán)方式、令牌傳遞總線方式)11.通信系統(tǒng)的性能指標(biāo):有效性(指信息傳輸速度的快慢)、可靠性(指接收信息的可靠程度,及信息傳輸“質(zhì)量”的好壞)對于模擬通信系統(tǒng)來說,系統(tǒng)的有效性和可靠性可用信道帶寬和輸出信噪比來衡量;對于數(shù)字通信系統(tǒng)來說,系統(tǒng)的有效性和可靠性可用數(shù)據(jù)傳輸速率和誤碼率來衡量。12.數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的調(diào)制:幅移鍵控法、頻移鍵控法、相移鍵控法13.模擬數(shù)據(jù)的編碼:脈沖編碼調(diào)制技術(shù)(步驟:脈沖、編碼、調(diào)制)14.數(shù)據(jù)的傳輸又稱通信方式,通常有三種分類方法:數(shù)據(jù)代碼傳輸?shù)捻樞蚍譃椋捍袀鬏敚òl(fā)送端的并/串變換和接收端再通過串/并變換,數(shù)據(jù)是一位一位傳送,適用于遠(yuǎn)距離或數(shù)據(jù)量少的通信)、并行傳輸(數(shù)據(jù)以成組的方式在多個并行信道上同時進(jìn)行傳輸,一次傳送多位數(shù)據(jù),適用于近距離大數(shù)據(jù)通信)按數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐椒绞椒譃椋和絺鬏敚ㄒ怨潭ǖ臅r鐘節(jié)拍來發(fā)送數(shù)據(jù)信號)、異步傳輸(每個字符都獨立傳輸)按數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧飨蚝蜁r間關(guān)系分為:單工、半雙工、全雙工傳輸15.通信網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的連接方式:點對點的連接、多點連接16.數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕拘问剑夯鶐鬏?、頻帶傳輸、寬帶傳輸17.三種數(shù)據(jù)交換方式:電路交換、報文交換、分組交換常用的數(shù)據(jù)交換方式是電路交換和儲存交換。18.三種交換方式的比較:連接策略優(yōu)點缺點電路交換快速。適用于不允許傳輸延遲的情況由于網(wǎng)絡(luò)線路是專用的,所以其他路由不能使用。和電話通話一樣,通信雙方必須同時參與報文交換路由是非專用的,完成一個報文傳輸后,可以立刻被重新使用。接收方無須立即接受報文通常報文需要用更長的時間,才能到達(dá)目的地。由于中間節(jié)點必須存儲報文,所以報文過長,也會產(chǎn)生問題。報文尾部仍沿用原先設(shè)定的路由,而不管網(wǎng)絡(luò)狀況是否已經(jīng)改變分組交換當(dāng)發(fā)生阻塞時,分組交換網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)報方式會為報文的不同分組選擇不同的路由,因此能更好地利用網(wǎng)絡(luò)由于每個分組被單獨傳送,費用將相應(yīng)增加。必須為每個分組選擇路由。在數(shù)據(jù)報方式中,分組可能不按次序到達(dá)19.信道復(fù)用的目的是讓不同的計算機連接到相同的信道上,共享信道資源。四種信道復(fù)用方式:頻分多路復(fù)用FDM、時分多路復(fù)用TDM、波分多路復(fù)用WDM、碼分多址復(fù)用。20.傳輸介質(zhì):雙絞線、同軸電纜、光導(dǎo)纖維、無線電傳輸21.通信信道中的噪聲分為熱噪聲和沖擊噪聲。22.協(xié)議:為了在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間正確傳輸、交換網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息而設(shè)立的規(guī)則、約定與標(biāo)準(zhǔn)稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(三要素:語義、語法、交換規(guī)則)23.ISO/OSI參考模型主要包括三個內(nèi)容:分層及每層功能,服務(wù)與層間接口,協(xié)議24.OSI各層的主要功能:層次功能(高到低)應(yīng)用層為應(yīng)用進(jìn)程提供網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的接口服務(wù),如電子郵件服務(wù)、文件傳輸服務(wù)等表示層數(shù)據(jù)的公共表示、數(shù)據(jù)的加密和解密會話層會話管理、會話方式、數(shù)據(jù)交換和異常報告、錯誤的恢復(fù)傳輸層向上層提供可靠、透明的傳輸服務(wù)網(wǎng)絡(luò)層通信子網(wǎng)中的路由選擇、擁塞控制、計費信息管理等數(shù)據(jù)鏈數(shù)層成幀、流量控制、差錯控制物理層為數(shù)據(jù)比特流的傳輸提供機械特性、電氣特性、規(guī)程特性和功能特性25.TCP/IP參考模型的層次:網(wǎng)絡(luò)接口層、網(wǎng)際層、傳輸層、應(yīng)用層26.計算機通信為什么要進(jìn)行差錯處理?常用的差錯處理方法有哪幾種?

答:1)計算機通信進(jìn)行傳輸差錯處理的目的是:保證信息傳輸?shù)恼_性。保證傳輸質(zhì)量降低誤碼率。2)常用的差錯處理方法有:(1)反饋重發(fā)法;(2)前向糾錯法(3)混合糾錯法。27.常見的網(wǎng)絡(luò)物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)28.計算機網(wǎng)絡(luò)采用層次結(jié)構(gòu)模型的好處對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行層次劃分就是將計算機網(wǎng)絡(luò)這個龐大的、復(fù)雜的問題劃分成若干較小的、簡單的問題。通常把一組相近的功能放在一起,形成網(wǎng)絡(luò)的一個結(jié)構(gòu)層次。29.什么是同步方式在網(wǎng)絡(luò)通信過程中,通信雙方交換數(shù)據(jù)時需要高度的協(xié)同工作。為了正確的解釋信號的頻帶。接收方必須確切地知道信號應(yīng)當(dāng)何時接收和何時結(jié)束,因此定時是至關(guān)重要的。在數(shù)據(jù)通信

中,定時的因素稱為同步。第三章1.微機控制系統(tǒng)有哪些類型,各有什么特點2.I/O通道:指在計算機和工業(yè)對象(過程)之間所設(shè)置的信息傳遞和轉(zhuǎn)換的連接裝置。I/O通道的分類:檢測通道(輸入通道):①模擬量輸入通道(AI)②數(shù)字量輸入通道(DI)控制通道(輸出通道):①模擬量輸出通道(AO)②數(shù)字量輸出通道(DO)3.AI工作過程:即指A→D,包括采樣和量化兩個過程。4.AO功能:D→A,把計算機輸出的控制量轉(zhuǎn)化為模擬量,并輸出到控制回路中,完成對執(zhí)行機構(gòu)的控制。主要由DAC完成。(基本結(jié)構(gòu):由DAC和輸出保持器組成)5.DI任務(wù):把被控對象的開關(guān)量、脈沖量或編碼數(shù)字信號送入計算機。6.DO任務(wù):將計算機輸出的數(shù)字控制信號按執(zhí)行器(或控制回路)的要求進(jìn)行輸出。7.為什么要設(shè)置接口電路?(1)CPU與外設(shè)兩者的信號線不兼容,在信號線功能定義、邏輯定義和時序關(guān)系上都不一致;(2)兩者的工作速度不兼容,CPU速度高,外設(shè)速度低;(3)若不通過接口,而由CPU直接對外設(shè)的操作實施控制,就會使CPU處于窮于應(yīng)付與外設(shè)打交道之中,大大降低CPU的效率;(4)若外部設(shè)備直接由CPU控制,也會使外設(shè)的硬件結(jié)構(gòu)依賴于CPU,對外設(shè)本身的發(fā)展不利。8.接口電路中的信息:數(shù)據(jù)信息(數(shù)字量、模擬量、開關(guān)量)、狀態(tài)信息、控制信息9.接口的基本功能:數(shù)據(jù)緩沖功能、端口選擇功能、信號轉(zhuǎn)換功能、接受和執(zhí)行CPU命令的功能、可編程功能、中斷管理功能、返回外設(shè)狀態(tài)的功能、數(shù)據(jù)寬度與數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的功能10.接口基本結(jié)構(gòu):端口、地址譯碼電路、數(shù)據(jù)緩沖器與鎖存器11.接口電路:無條件傳送方式的接口電路、查詢傳送方式輸入接口電路、中斷方式輸入接口電路12.微機控制系統(tǒng):用計算機(通常稱為工業(yè)控制計算機)來實現(xiàn)工業(yè)過程自動控制的系統(tǒng)。(自動控制:在沒有人直接參與的情況下,通過控制器使生產(chǎn)過程自動地按照預(yù)定的規(guī)律運行。)13.微機控制系統(tǒng)的工作原理:實時數(shù)據(jù)采集、實時控制決策、實時控制輸出14.控制方式:在線方式或聯(lián)機方式、離線方式或脫機方式15.微機控制系統(tǒng)的組成:硬件系統(tǒng):工業(yè)控制機硬件:硬件是指計算機本身及外圍設(shè)備。軟件系統(tǒng)計算機硬件:過程輸入接口、過程輸出接口、人機接口、計算機主機、存儲器軟件(軟件是指能完成各種功能的計算機程序的總和):系統(tǒng)軟件:是專門用來使用和管理計算機的程序,包括操作系統(tǒng)、監(jiān)控管理程序、語言處理程序和故障診斷程序等;應(yīng)用軟件:應(yīng)用軟件是用戶根據(jù)要解決的實際問題而編寫的各種程序16.計算機控制系統(tǒng)類型:計算機監(jiān)督控制系統(tǒng)、分級控制系統(tǒng)、直接數(shù)字控制系統(tǒng)、集散型控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)17.機車微機控制系統(tǒng)主要功能:牽引控制、電制動控制、防空轉(zhuǎn)/防滑控制、自動過分相、保護(hù)功能18.身邊有哪些微機控制系統(tǒng),由哪些部分構(gòu)成,如何實現(xiàn)控制作用。組成:(1)硬件部分:被控對象,過程通道,微型計算機,人機聯(lián)系設(shè)備等組成;(2)軟件部分:支持軟件包括程序設(shè)計語言,編譯程序,服務(wù)。診斷程序控制作用;19.微機控制系統(tǒng)有哪些類型,各有什么特點?操作指導(dǎo)控制系統(tǒng):優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單,控制靈活和安全;缺點:要人工操作,速度受到限制,不適合用于快速過程的控制和多個對象的控制。直接數(shù)字控制系統(tǒng):不僅能取代模擬調(diào)節(jié)器,實現(xiàn)多回路的PID(比例,積分,微分)調(diào)節(jié),而且只通過改變程序就能有效地實現(xiàn)復(fù)雜的控制,如前饋控制,非線性控制,自適應(yīng)控制,最優(yōu)控制等。監(jiān)督計算控制系統(tǒng):由計算機按照描述生產(chǎn)過程的數(shù)學(xué)模型及其他方法,計算出最佳給定值送給模擬調(diào)節(jié)器或DDC計算機最后又模擬調(diào)節(jié)器或者DDC計算機控制生產(chǎn)過程,從而實現(xiàn)生產(chǎn)過程始終處于最佳工作狀態(tài),(目標(biāo)如:最低消耗,最低成本,最高產(chǎn)量等);給定值是預(yù)先設(shè)定的,不能根據(jù)生產(chǎn)過程工藝信息的變化對給定值進(jìn)行及時修正,所以不能是生產(chǎn)過程處于最優(yōu)工作狀態(tài);集散控制系統(tǒng):分布式控制系統(tǒng)(DCS)又稱分散式控制系統(tǒng)或集散控制系統(tǒng),其基本思想是集中管理,分散控制。分散了控制,也就分散了危險,因此系統(tǒng)的可靠性大大提高。集散系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)特點是層次化,把不同層次的多種監(jiān)測控制和計劃管理功能有機地、層次分明地組織起來,使系統(tǒng)的性能大為提高。分布式系統(tǒng)適用于復(fù)雜的控制過程,在我國許多大型石油化工企業(yè)就是依賴各種形式的集散控制系統(tǒng)保證了它們的生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、連續(xù)不斷地進(jìn)行的。四個層次,每層的功能:直接控制級,過程優(yōu)化級,生產(chǎn)管理級現(xiàn)場總線控制系統(tǒng):現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的核心是現(xiàn)場總線,現(xiàn)場總線的節(jié)點是現(xiàn)場設(shè)備或現(xiàn)場儀表。20.微機控制系統(tǒng)中為什莫要設(shè)置輸入/輸出通道和接口電路?為了實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的監(jiān)督,需要將在生產(chǎn)現(xiàn)場測量的過程參數(shù)以數(shù)字量的形式傳送給計算機,計算機經(jīng)過計算和處理后,將結(jié)果以數(shù)字量的形式輸出,并轉(zhuǎn)化為適合生產(chǎn)過程的控制量。因此在計算機和生產(chǎn)過程之間必須設(shè)置信息傳遞和變換的連接通道,即io通道。Io作用1.對輸入/輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖隔離和鎖存2.對信號的形式和數(shù)據(jù)的格式進(jìn)行交換與匹配3.提供信息相互交換的應(yīng)答聯(lián)絡(luò)信號4.根據(jù)尋址信息選擇相應(yīng)的外設(shè)。21.io有哪些部分組成,各部分的作用。輸入:1.一般結(jié)構(gòu):由信號處理,多路開關(guān),采樣保持器,A/D轉(zhuǎn)換器等環(huán)節(jié)構(gòu)成2.信號調(diào)整----I/V變換3.信號調(diào)整-----信號標(biāo)度轉(zhuǎn)換4.多路模擬信號輸入5.采樣與保持6.A/D轉(zhuǎn)換器輸出:1.一般結(jié)構(gòu)2.D/A轉(zhuǎn)換器22.微機控制系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳送的控制方式由哪些?1.程序控制傳送方式(1)無條件傳送方式(2)查詢傳送方式2.DMA傳送方式第四章1.現(xiàn)場總線的概念:是應(yīng)用在生產(chǎn)現(xiàn)場、連接智能現(xiàn)場設(shè)備和自動化測量控制系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)。2.現(xiàn)場總線的特點:全數(shù)字通信、開放式系統(tǒng)、互可操作性、分散控制、對環(huán)境的高度適應(yīng)、一對多的總線型結(jié)構(gòu)3.現(xiàn)場總線的特殊功能:經(jīng)濟、安全、可靠地傳輸信息;正確使用所傳信息;及時處理所傳信息。4.現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu):線狀(總線、菊花鏈型)、星型、樹型(以線狀結(jié)構(gòu)為多,節(jié)點間的通信路徑是比較固定的)5.計算機通信的基本功能:可靠地傳遞信息。(計算機通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是網(wǎng)絡(luò)狀的,節(jié)點間的通信路徑是不固定的)6.TCN(列車通信網(wǎng)絡(luò))功能:列車牽引及車輛控制(如車門、車燈等的遠(yuǎn)程控制);遠(yuǎn)程診斷及維護(hù);旅客信息及舒適性。7.TCN三層結(jié)構(gòu):列車級控制、車廂級控制、設(shè)備級控制8.連接各車輛的絞線式列車總線(WireTrainBus,WTB);連接一節(jié)車輛內(nèi)或車輛組各設(shè)備的多功能車輛總線(MultifunctionVehicleBus,MVB)9.MVB傳輸三種類型的數(shù)據(jù):(1)過程數(shù)據(jù):源尋址數(shù)據(jù)的周期性廣播,最快的周期為1ms;(2)消息數(shù)據(jù):根據(jù)需要,目標(biāo)尋址的單播或廣播;(3)管理數(shù)據(jù):用于事件判決、主設(shè)備轉(zhuǎn)換、設(shè)備狀態(tài)發(fā)送的數(shù)據(jù)。10.MVB有兩種幀:(1)主控幀:總線的某個總線管理器發(fā)送的幀;(2)從屬幀:由總線從設(shè)備發(fā)送,回應(yīng)某個主控幀。11.MVB介質(zhì)訪問控制采用主從方式。WTB介質(zhì)為雙絞屏蔽線。12.WTB的MAC(介質(zhì)訪問控制):在正常運行時,總線主循環(huán)工作,它把總線活動分成基本周期,每個基本周期由周期相和偶發(fā)相組成。12.WTB列車初運行:當(dāng)列車的組成改變時,特別是每次車輛連掛或解掛時,總線主要重新組態(tài)總線,這個過程叫做列車初運行。13.LonWorks網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu):拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)14.LonWorks節(jié)點基本組成:基于Neuron芯片的節(jié)點:I/O設(shè)備、Neuron芯片、收發(fā)器;基于主機(單片機、PC機)的節(jié)點:I/O設(shè)備、主處理器、Neuron芯片、收發(fā)器15.Neuron芯片包括3個8位CPU16.LonTalk協(xié)議遵循ISO定義(OSI)模型,并提供了OSI所定義的全部7層服務(wù)。17.LonTalk尋址體系分級:域、子網(wǎng)、節(jié)點18.令牌總線原理:令牌總線的物理連接一般采用總線拓?fù)洌徊捎昧钆茦?biāo)記的介質(zhì)訪問控制方式。19.ARCNET定義了ISO/OSI七層參考模型當(dāng)中的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層,在數(shù)據(jù)鏈路層,采用令牌傳遞(TokenPassing)實現(xiàn)介質(zhì)訪問。20.ARCNET:、1、TCN采用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有什么特點列車通信網(wǎng)絡(luò)TCN的基本結(jié)構(gòu)是兩條總線組成的三層結(jié)構(gòu),兩條總線指列車總線WTB和多功能車輛總線MVB,三層結(jié)構(gòu)是列車級控制、車廂級控制、設(shè)備級控制。每一列車在運行中必須有一個且只能有一個控制總線上的節(jié)點,稱為控制節(jié)點。正常情況下以啟動的司機室的主節(jié)點為控制節(jié)點,稱為主控節(jié)點。2、TCN網(wǎng)絡(luò)必要的硬件設(shè)備有哪些0類設(shè)備不參與通信,1類設(shè)備連接簡單的傳感器或執(zhí)行機構(gòu),他們的工作完全由其總線控制器支配,不參與通信,2類設(shè)備是配有應(yīng)用處理器的智能輸入和輸出設(shè)備,可組態(tài),有預(yù)處理信息的功能,但是程序是固定的,參與通信。3類設(shè)備是完整的站,含有大量的端口,典型的是256個,4類設(shè)備有與2,3類設(shè)備相同的結(jié)構(gòu),但能提供更多的服務(wù)。工作原理:MVB報文由一個主幀及其相應(yīng)的從幀形成一個報文。3、WTB采用哪種介質(zhì)訪問控制方式,試述其原理WTB介質(zhì)為規(guī)定型號的雙絞屏蔽線,總線主節(jié)點負(fù)責(zé)介質(zhì)訪問,所有工作的節(jié)點只有當(dāng)總線主對其輪詢時才響應(yīng)4、WTB列車初運行是什么意思當(dāng)列車組成改變時,特別是每次車輛連掛或解連時,總線主要重新組態(tài)總線,這個過程稱為初運行。組態(tài)過程。在初運行時,所有節(jié)點接收到-個唯的標(biāo)識它們在列車中的位置地址,節(jié)點還必須能確定列車的定向,以便區(qū)分左右,例如,門控制。在初運行結(jié)束時,所有節(jié)點都知道新的構(gòu)形,并且總線進(jìn)人常規(guī)操作。5、請問有哪些辦法可以保證TCN網(wǎng)絡(luò)的可靠性(1)WTB的介質(zhì)備份。WTB支持介質(zhì)備份方案,即電纜備份,而節(jié)點不冗余。(2)總線主冗余。多總線主冗余結(jié)構(gòu)可保證在一個單一設(shè)備故障時不會妨礙其他設(shè)備工作。6、LonWorks有哪些技術(shù)特點(1)開放性和互操作性(2)通信介質(zhì)??刹捎冒p絞線、電力線、無線、紅外線、光纜在內(nèi)的多種介質(zhì)進(jìn)行通信,并且多種介質(zhì)可以在同一網(wǎng)絡(luò)中混合使用(3)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),能夠使用所有現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(4)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)靈活(5)分布式無主站控制7、lonworks常見的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)核心:網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(lontalk協(xié)議)。網(wǎng)絡(luò)傳輸媒體,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,執(zhí)行機構(gòu)和管理軟件8、lonworks網(wǎng)絡(luò)有哪些硬件節(jié)點:Neuron芯片、收發(fā)器、I/O驅(qū)動器,電源。通信介質(zhì):雙絞線、無線、紅外、光纖、同軸電纜9、lontalk協(xié)議有哪些特點(1)支持廣泛的通信介質(zhì),包括雙絞線、電力線和IP網(wǎng)上的通信。(2)支持以混合介質(zhì)類型構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)及其通信速度。(3)支持小報文的有效發(fā)送,優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的控制應(yīng)用。(4)支持可靠通信,包括防止非授權(quán)的使用系統(tǒng)。(5)消除單點故障,進(jìn)一步提高系統(tǒng)可靠性。(6)不論網(wǎng)絡(luò)大小,能夠提供可預(yù)測的反應(yīng)時間。(7)支持低成本的設(shè)備、工具和應(yīng)用程序的實施。(8)使安裝和維護(hù)成本最小化,達(dá)到較低的工作生命周期成本。(9)支持成千上萬的設(shè)備,但對只有少數(shù)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)也同樣有效。(10)允許靈活和方便的設(shè)備間可重配置的連通性。(11)允許對等通信,這樣,使其既可用于集中化控制系統(tǒng),也可用于分布式控制系統(tǒng)。(12)為產(chǎn)品互可操作性提供有效機制,使得一個制造商能和其他制造商共享有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)物理量的信息。10、試畫出ARCNET的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖,并說明工作原理令牌總線采用半雙工的通信方式,令牌在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間是順著一個邏輯環(huán)路來傳遞的11、ARCNTE為什么適合列車通信網(wǎng)絡(luò)效率高,節(jié)點進(jìn)退網(wǎng)操作比較簡單,實時性好。所有總站是平等的,共享總線帶寬。12、ARCNTE適合辦公網(wǎng)絡(luò)(1)安全機制(2)數(shù)據(jù)吞吐量和總開銷13、ARCNET網(wǎng)絡(luò)工作機制(1)邏輯環(huán)的建立(2)幀的發(fā)送與接受(3)節(jié)點的進(jìn)網(wǎng)與退網(wǎng)(令牌維護(hù))14.簡述profinet特點:profinet成功的實現(xiàn)了工業(yè)以太網(wǎng)和實時以太網(wǎng)技術(shù)的統(tǒng)一,并在應(yīng)用層使用大量的軟件新技術(shù),如Micrososoft的COM技術(shù),OPC,XML,TCP/IPandActiveX等,由于profinet能夠完全透明兼容各種的傳統(tǒng)的現(xiàn)場工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)和辦公室以太網(wǎng),因此通過使用profinet可以在整個工廠內(nèi)實現(xiàn)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),實現(xiàn)一網(wǎng)到底1·profinet的網(wǎng)絡(luò)連接

拓?fù)湫问娇煞譃樾切?,樹型,總線型,環(huán)型以及混合型等各種形式

(1)電纜

-包括傳輸信號和對設(shè)備供電,一般有Cu/Cu型銅芯電纜或者CuFo銅纜光纜兩種(2)Switch

通常稱為交換機,在profinet網(wǎng)絡(luò)中扮演者重要的角色。switch將快速以太網(wǎng)分成不會發(fā)生傳輸沖突的單個網(wǎng)段,并實現(xiàn)全雙工傳輸,即在一個端口可以同時接收和發(fā)送數(shù)據(jù),避免了傳輸沖突。2.io設(shè)備模型即其數(shù)據(jù)交換

定義了兩種交換方式,分散式io設(shè)備和分散式自動化方式。前者適應(yīng)于具有簡單io接口的現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)通信,后者適用于就有可編程功能的這能現(xiàn)場設(shè)備和自動化設(shè)備,以便對profinet網(wǎng)絡(luò)中各種設(shè)備的交換數(shù)據(jù)進(jìn)行組態(tài),定義,集成和控制。Rofinet通信的實時性,(1)在一個網(wǎng)段上同時存在實時通信和TCP/IP的標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)通信。(2)實時協(xié)議適用于所有應(yīng)用,包括分布系統(tǒng)中組件之間的通信以及控制器與分散式現(xiàn)場設(shè)備之間的通信(3)從一般性能到高性能時間同步的實時通信。21.CAN總線物理層通常是雙絞線,當(dāng)邏輯“1”被寫進(jìn)總線里,兩條線的電平是2.5V并被定義為“隱性”位;當(dāng)邏輯“0”被寫進(jìn)總線里,一條線被上拉到為5V(CAN高),另一條線被下拉到地(CAN低),這叫做“顯形”位。但是如果顯形位和隱性位都被不同的節(jié)點同時寫進(jìn)總線里,總線顯示“顯形”位,所以“顯性”位覆蓋了“隱性”位。(通信介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜或光導(dǎo)纖維)CAN總線的諸多優(yōu)勢,促使其在各個領(lǐng)域得到日益廣泛的應(yīng)用,成為公認(rèn)的最有前途的現(xiàn)場總線之一。22.CAN總線幀類型:數(shù)據(jù)幀、遠(yuǎn)程幀、錯誤幀、過載幀23.兩種操作模式:BasicCAN模式、PeliCAN模式24.兩種狀態(tài)模式:操作模式、復(fù)位模式25.CAN協(xié)議分層:應(yīng)用層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層26.CAN總線驅(qū)動器PCA82C250/PCA82C251工作模式:高速模式、斜率模式、準(zhǔn)備模式27.本質(zhì)安全:指將送往易燃易爆危險場合的能量,控制在引起火花所需能量的限度之內(nèi),從根本上防止在危險場合產(chǎn)生電火花從而使系統(tǒng)安全得到保障。28.IP地址:TCP/IP體系中的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。29.子網(wǎng)掩碼:用來標(biāo)識在一個IP地址中那些位用于表示網(wǎng)絡(luò),哪些位用于表示子網(wǎng)號,以及哪些位用來表示主機號。30.TCN采用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),有什末特點?列車通信網(wǎng)絡(luò)TCN的基本結(jié)構(gòu)是兩條總線組成的三層結(jié)構(gòu)。兩條總線是指列車總線WTB和多功能車輛總線MVB。三層結(jié)構(gòu)是列車級控制,車廂級控制,設(shè)備級控制三層第五章1.CRH2網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)設(shè)備:中央裝置、終端裝置、顯示裝置、IC卡2.CRH5網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(TCMS)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):基于TCN標(biāo)準(zhǔn),具有WTB(列車總線)和MVB(車輛總線)串行接口,使用冗余的MPU模塊,每個動力單元兩對。3.CRH5列車網(wǎng)絡(luò)功能:進(jìn)行兩個動力單元之間的通訊,每四節(jié)車為一個動力單元,傳輸介質(zhì)是雙絞線。網(wǎng)關(guān)作為列車總線和車輛總線之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換器。主要設(shè)備:列車總線WTB和網(wǎng)關(guān)構(gòu)成。4.車輛級網(wǎng)絡(luò)設(shè)備:車輛總線、微處理單元MPU、中繼器、RIOM(遠(yuǎn)程輸入/輸出模塊)、司機顯示單元、牽引控制單元、制動控制單元、輔助控制單元、充電機、門控單元、空調(diào)控制單元、衛(wèi)生間、自動車鉤單元7.簡要歸納國內(nèi)動車組CRH1、CRH2、CRH5型列車網(wǎng)絡(luò)控制特點。

CRH1動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)劃分成3個MVB通信總線段,每個MVB總線段分

別通過網(wǎng)關(guān)(GW)連接到WTB總線進(jìn)行各MVB總線段間的通信。當(dāng)某個Mc車的司機室啟動后,其上的網(wǎng)關(guān)為主控制器,其它網(wǎng)關(guān)為從控制器,主從關(guān)系的配置由網(wǎng)絡(luò)自動完成。

在區(qū)段內(nèi)部,TCCCU用來控制和監(jiān)視的所有模塊,AXSCCU用于遠(yuǎn)程無線通信接口及售后服務(wù)以太網(wǎng)。各MVB區(qū)段并不是完全獨立的,通過列車內(nèi)部貫穿整車的冗余MVB總線在列車兩端的Mc車之間互為冗余,排除了單一故障影響系統(tǒng)功能的可能性,如圖1虛線部分所示。另外,該網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中還設(shè)有獨立的用于牽引控制的MVB總線,主要實現(xiàn)網(wǎng)側(cè)變流器(LCM)、電機側(cè)變流器(MCM)和輔助變流器(ACM)單元的信息傳輸功能。CRH2動車組列車信息控制網(wǎng)絡(luò)主要由2臺列車信息中央裝置(頭車各一臺)、8

臺列車信息終端裝置(每車各一臺)、列車監(jiān)控顯示器、顯示控制裝置、IC卡讀寫裝置及服務(wù)乘客的信息顯示器等組成[2]。中央裝置具有列車信息管理和向列車信息終端裝置傳輸數(shù)據(jù)的功能;終端裝置實現(xiàn)各車廂中車載設(shè)備的信息傳輸。CRH2的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)采用列車和車輛兩級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。列車級網(wǎng)絡(luò)連接各中央裝置和終端裝置,主要有兩種類型:一是以光纖為傳輸介質(zhì)的列車信息傳輸總線,采用ARCNET雙重環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。光節(jié)點之間傳輸控制采用令牌傳遞方式,中央裝置可以同時向2個方向發(fā)送信息,如果在環(huán)路的一個方向沒有檢測到應(yīng)答時,就向環(huán)路的另一個方向發(fā)送信息,能夠避開故障部位。二是以雙絞線為傳輸介質(zhì)的自我診斷傳輸網(wǎng),主要采用HDLC作為通信協(xié)議。當(dāng)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時可以傳輸控制指令,對各設(shè)備進(jìn)行控制,自我診斷信息通過段站總線結(jié)構(gòu)進(jìn)行單向傳輸,采用固定長度的循環(huán)傳輸方式。車輛級網(wǎng)絡(luò)則用于車廂內(nèi)各設(shè)備間的信息傳輸,主要傳輸介質(zhì)為光纖線和電流環(huán)傳輸線。CRH5動車組分為兩個對稱的網(wǎng)絡(luò)單元。網(wǎng)關(guān)被用于動力單元之間的信息傳輸并實現(xiàn)

節(jié)點的協(xié)議轉(zhuǎn)換。每個動力單元建立車輛總線,又稱MVB總線。根據(jù)設(shè)備的數(shù)量或線路的長度,可利用“中繼器”來增加MVB總線的長度。每個單元根據(jù)設(shè)備的功能設(shè)置了MVB-A、MVB-B和MVB-C三類MVB總線,分別用于傳輸一般的輸入輸出信號、用于傳輸牽引、制動等控制信號和用于傳輸旅客服務(wù)信息。此外還采用了CAN總線用于車輛級的充電器、軸溫檢測單元和廁所單元間的信息傳輸。

通過2個冗余設(shè)計的微處理器單元MPU對每條總線進(jìn)行控制,MC1車和MC2車配

置MPU_LT和MPU_LC各兩個,其中的2個(MPU-LT)控制牽引和信號總線上的所有設(shè)備,而另外2個(MPU-LC)則控制旅客服務(wù)線和CAN總線上的所有設(shè)備。WTB和MVB總線都是采用雙通道冗余設(shè)計,GW網(wǎng)關(guān)、MPU微處理器單元、中繼器和重要設(shè)備的RIOM均采用完全冗余設(shè)計。冗余設(shè)備采用熱備方式,無需手動切換。當(dāng)某個設(shè)備發(fā)生功能性故障時不會影響該總線上其他設(shè)備的正常通信和工作,但如果傳輸介質(zhì)故障的影響范圍較大,比如牽引線MVBB有斷點且斷點發(fā)生在2車,那么該故障的影響范圍可能會是2車所在的牽引單元中所有牽引線MVB-B上的設(shè)備。5:維持儀表工作的能量全部從傳輸信號的兩根總線上獲取的供電方式為總線供電

6.實時性是現(xiàn)場總線區(qū)別于一般計算機通信的最主要因素7.常見串行接口有RS-232C

RS-422A

RS-485

第一章WTB列車總線MVB車輛總線1.列車傳動系統(tǒng)組成及作用:交-直傳動和交-直-交傳動(交流供電,直流電機驅(qū)動)受電弓:從接觸網(wǎng)接觸導(dǎo)線上受取電流主變流器:將單相交流電壓25kv降至900v變流器:交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓直流電機:將電能轉(zhuǎn)換成機械能2.動車組動力分散與動力集中各有何優(yōu)缺點動力分散:優(yōu):軸重小,牽引動力大,驅(qū)動動軸多,粘著性能穩(wěn)定,制動功率大缺:電氣設(shè)備分散,總重大,造價高,維修工作量大動力集中:優(yōu):便于檢修和集中通風(fēng)冷卻,拖車減少重量和噪聲干擾,編組靈活,設(shè)備集中,噪聲小缺:軸重大,黏著重量小,制動功率小第二章1.直流電機組成:(兩者存在間隙)(1)定子:建立主磁場作電機機械支撐(主磁極、換向極、機座、電刷裝置)(2)轉(zhuǎn)子(電樞):用來感應(yīng)電動勢流通電流,產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換(電樞鐵芯繞組、換向器)勵磁方式:他勵直流電機:勵磁繞組由其他直流電單獨供電自勵直流電機:并勵:勵磁繞組和電樞繞組并聯(lián)串勵復(fù)勵2.直流電動機電磁功率:電能轉(zhuǎn)換為機械能的轉(zhuǎn)換功率PEaIa3.直流電動機調(diào)速:(1)磁場控制,調(diào)節(jié)勵磁電流(2)調(diào)節(jié)電樞電壓:恒轉(zhuǎn)矩(3)電樞電路中接入電阻調(diào)速機械特性(轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩):他勵:轉(zhuǎn)速隨所需電磁轉(zhuǎn)矩的增加稍有變化串勵:轉(zhuǎn)速隨隨著轉(zhuǎn)矩的增加而迅速下降硬特性、軟特性圖P28第三章異步電動機(轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n低于旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速n0):按定子相數(shù):單相、兩相、三相異步電動機按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu):繞線型異步電動機、鼠籠式異步電動機(自行閉合,直接、降壓啟動)當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場具有p對磁極時:n0=60f1/p(f1為三相交流電流頻率)轉(zhuǎn)速差:?轉(zhuǎn)差率:s=n機械特性曲線P58:T=9550Pn硬機械特性P59三相調(diào)速:(1)變極調(diào)速:改變電動機旋轉(zhuǎn)磁場的磁極對數(shù)p:只用于鼠籠;(2)變頻調(diào)速;(3)變轉(zhuǎn)差調(diào)速(調(diào)壓調(diào)速、轉(zhuǎn)子電路串電阻調(diào)速)。同步電機如何實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換為機械能?同步電機工作時,定子的三相繞組中通入三相對稱電流,轉(zhuǎn)子的勵磁繞組通入直流電流。在定子三相對稱繞組中通入三相交變電流時,將在氣隙中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。在轉(zhuǎn)子勵磁繞組中通入直流電流時,將產(chǎn)生極性恒定的靜止磁場。若轉(zhuǎn)子磁場的磁極對數(shù)與定子磁場的磁極對數(shù)相等,轉(zhuǎn)子磁場因受定子磁場磁拉力作用而隨定子旋轉(zhuǎn)磁場同步旋轉(zhuǎn),即轉(zhuǎn)子以等同于旋轉(zhuǎn)磁場的速度、方向旋轉(zhuǎn)。第四章1.標(biāo)量控制和矢量控制的區(qū)別:(1)標(biāo)量控制:只對變量的幅值進(jìn)行控制,忽略電機耦合效應(yīng),傳動系統(tǒng)性能差(2)矢量控制:以轉(zhuǎn)子磁鏈定向,對變量的幅值和相位進(jìn)行控制2.直接矢量控制系統(tǒng)和間接矢量控制系統(tǒng)區(qū)別:(1)直接矢量控制系統(tǒng):又稱磁場反饋控制,在系統(tǒng)中有磁鏈閉環(huán),必須獲得磁鏈反饋信號方可實現(xiàn)。(2)間接矢量控制系統(tǒng):又稱為轉(zhuǎn)差頻率矢量控制或磁場前饋系統(tǒng),系統(tǒng)中無磁鏈閉環(huán),轉(zhuǎn)矩和磁鏈的幅值和相角由控制系統(tǒng)給定值計算出來,靠矢量控制方程保證。二者本質(zhì)的區(qū)別在于轉(zhuǎn)子磁鏈相對于α軸的相位角φ是如何產(chǎn)生的。3.直接轉(zhuǎn)矩控制的基本思想:是將逆變器的控制模式和電機運行性能作為一個整體來考慮的,它具有兩層含義:一是保持定子總磁鏈基本恒定;二是對電機轉(zhuǎn)矩進(jìn)行直接控制。通過對逆變器的開關(guān)控制,既能實現(xiàn)磁鏈的幅值控制,又能實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)矩的控制,兩者均通過閉環(huán)控制實現(xiàn)。4.異步電機矢量控制基本原理:認(rèn)為異步電動機與直流電動機具有相同的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生機理。因為直流電動機的勵磁電流和電磁轉(zhuǎn)矩電流是獨立的、解耦的。異步電動機的矢量控制就是仿照直流電機解耦的思路,把定子電流分解為磁場電流分量和力矩電流分量,并加以控制。實際上是借助坐標(biāo)等效變換,把異步電動機的物理模型等效地變換成類似于直流電機的物理模型,變換前后在不同坐標(biāo)系下電動機模型的功率相同及磁動勢不變。第六章1.CRH1型動車組牽引傳動系統(tǒng)主要構(gòu)成部件基本原理與作用:(CRH1牽引系統(tǒng):3個列車基本單元(動拖動、動拖、動拖動),共有兩個受電弓,20臺牽引電動機。)牽引系統(tǒng)功能:牽引系統(tǒng)的用途是將主變壓器牽引繞組的交流變壓轉(zhuǎn)換成幅值和頻率可調(diào)的三相電壓,用于連接在齒輪箱上的牽引電機的驅(qū)動或制動。牽引系統(tǒng)主要包括網(wǎng)側(cè)高壓系統(tǒng)、牽引變壓器、牽引變流器和牽引電動機組成,網(wǎng)側(cè)高壓系統(tǒng)主要包括受電弓、主斷路器、避雷器、電壓和電流互感器、接地開關(guān)等。工作原理:采用交—直—交傳動方式,CRH1的受電弓從接觸網(wǎng)接受25kv/50Hz高壓交流電能,經(jīng)過安裝在車底架上的主變壓器降成900V/50Hz交流電,降壓后的交流電經(jīng)網(wǎng)側(cè)變流器轉(zhuǎn)換成DC1650V直流電能,該直流電再由牽引逆變器轉(zhuǎn)換成可變頻率可變電壓的三相交流電送給牽引電機,將電能轉(zhuǎn)換成牽引列車的機械能。受電弓:是電力機車、電動車輛從接觸網(wǎng)接觸導(dǎo)線上受取電流的一種受流裝置。(在接觸導(dǎo)線高度允許變化的范圍內(nèi),要求受電弓滑板對接觸導(dǎo)線有一定的接觸壓力)主變壓器:用來將接觸網(wǎng)上取得的單項工頻交流25kv高壓電降為列車各電路所需的電壓。(在每個拖車底部采用懸掛方式,一個基本動力單元一個)主變流器:將AC轉(zhuǎn)換為DC電壓,給電機交流模塊和輔助電流模塊供電,組成包括網(wǎng)側(cè)變流器模塊、電機變流器模塊、輔助變流模塊(懸掛在動車底部,一個動車一個)牽引電機:在牽引模式下將電能轉(zhuǎn)化為機械能,在制動模式下將機械能轉(zhuǎn)換成電能。2.CRH1網(wǎng)側(cè)高壓裝置有哪些部件?受電弓、主斷路器、避雷器、高壓電流互感器、高壓電壓互感器、接地保護(hù)開關(guān)、網(wǎng)側(cè)諧波濾波器。3.禁止雙弓:電力機車共有兩個弓,通常只使用后弓,是為了防止弓與電線摩擦可能掉落的物質(zhì)落到機車上損壞機車。若在過分相時使用雙弓,在前弓通過一接觸點而后弓還未通過時,兩根相線短接,會造成變電所跳閘,故必須避免。只有在雨雪等惡劣天氣,接觸不良時,才使用雙弓。4.電傳動機車受電弓與車頂一根導(dǎo)線接觸,如何構(gòu)成回路?變電所將電送到接觸網(wǎng)上,再經(jīng)過機車的受電弓、主斷路器、避雷器后引入主變壓器原邊繞組,然后通過接地線接到車輪上,最后經(jīng)過鐵軌回流到變電所。5.動車布置:主變流器,濾波器箱,牽引電機,電池充電器,蓄電池拖車:車頂高壓設(shè)備(受電弓),主變壓器,高壓控制箱6.CRH1型動車組主電路:高壓系統(tǒng),牽引系統(tǒng),輔助供電系統(tǒng)第七章1.CRH2型動車組牽引傳動系統(tǒng)主要構(gòu)成部件的基本工作原理與作用:(類似CRH1)(CRH2牽引系統(tǒng):2個列車基本單元,2動2拖為一個基本動力單元)CRH2動車組牽引傳動系統(tǒng)主要由電氣設(shè)備、牽引變壓器、牽引變流器、牽引逆變器和牽引電機組成。(1)電氣設(shè)備:主要作用是完成從接觸網(wǎng)到牽引變壓器的供電。主要包括受電弓、主斷路器、避雷器、電流互感器、接地保護(hù)開關(guān)等。(2)主變壓器:作用同CRH1(一個基本動力單元1個,全列共計2個。采用殼式結(jié)構(gòu)、車體下吊掛、油循環(huán)強迫風(fēng)冷方式。具有1個原邊繞組、2個牽引繞組和1個輔助繞組。)(3)主變流器:(一個基本動力單元2個,全列共計4個。采用車下吊掛、液體沸騰冷卻方式。主電路結(jié)構(gòu)為電壓型3電平式。中間直流電壓為2600V~3000V。1個牽引變流器采用矢量控制原理控制4臺并聯(lián)的牽引電機。)(4)牽引電機:(每節(jié)動力車4個(并聯(lián)),一個基本動力單元8個。牽引電機為4極三相鼠籠式異步電機,采用架懸、強迫風(fēng)冷方式,通過彈性齒型聯(lián)軸節(jié)連接傳動齒輪。)CRH2牽引傳動系統(tǒng)工作原理:CRH2動車組采用交—直—交傳動系統(tǒng),主要由受電弓(包括高壓電器設(shè)備)、牽引變壓器、四象限變流器、中間環(huán)節(jié)、牽引逆變器、牽引電機、齒輪傳動系統(tǒng)等組成。動車組受電弓從接觸網(wǎng)獲得AC25000V/50Hz電源,為了滿足動車組牽引特性的要求,牽引電機需要電壓頻率均可調(diào)節(jié)的三相交流電源。受電弓將接觸網(wǎng)的AC25kV單相工頻交流電輸送給牽引變壓器,經(jīng)變壓器降壓輸出1500V單相交流電供給脈沖整流器,脈沖整流器將單相交流變換成直流電,經(jīng)中間直流電路DC2600~3000V的直流電輸出給牽引逆變器,牽引逆變器輸出電壓0~2300V,頻率0~220Hz可控的三相交流電供給異步牽引電動機。

第一章WTB列車總線MVB車輛總線1.列車傳動系統(tǒng)組成及作用:交-直傳動和交-直-交傳動(交流供電,直流電機驅(qū)動)受電弓:從接觸網(wǎng)接觸導(dǎo)線上受取電流主變流器:將單相交流電壓25kv降至900v變流器:交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓直流電機:將電能轉(zhuǎn)換成機械能2.動車組動力分散與動力集中各有何優(yōu)缺點動力分散:優(yōu):軸重小,牽引動力大,驅(qū)動動軸多,粘著性能穩(wěn)定,制動功率大缺:電氣設(shè)備分散,總重大,造價高,維修工作量大動力集中:優(yōu):便于檢修和集中通風(fēng)冷卻,拖車減少重量和噪聲干擾,編組靈活,設(shè)備集中,噪聲小缺:軸重大,黏著重量小,制動功率小第二章1.直流電機組成:(兩者存在間隙)(1)定子:建立主磁場作電機機械支撐(主磁極、換向極、機座、電刷裝置)(2)轉(zhuǎn)子(電樞):用來感應(yīng)電動勢流通電流,產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換(電樞鐵芯繞組、換向器)勵磁方式:他勵直流電機:勵磁繞組由其他直流電單獨供電自勵直流電機:并勵:勵磁繞組和電樞繞組并聯(lián)串勵復(fù)勵2.直流電動機電磁功率:電能轉(zhuǎn)換為機械能的轉(zhuǎn)換功率PEaIa3.直流電動機調(diào)速:(1)磁場控制,調(diào)節(jié)勵磁電流(2)調(diào)節(jié)電樞電壓:恒轉(zhuǎn)矩(3)電樞電路中接入電阻調(diào)速機械特性(轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩):他勵:轉(zhuǎn)速隨所需電磁轉(zhuǎn)矩的增加稍有變化串勵:轉(zhuǎn)速隨隨著轉(zhuǎn)矩的增加而迅速下降硬特性、軟特性圖P28第三章異步電動機(轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n低于旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速n0):按定子相數(shù):單相、兩相、三相異步電動機按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu):繞線型異步電動機、鼠籠式異步電動機(自行閉合,直接、降壓啟動)當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場具有p對磁極時:n0=60f1/p(f1為三相交流電流頻率)轉(zhuǎn)速差:?轉(zhuǎn)差率:s=n機械特性曲線P58:T=9550Pn硬機械特性P59三相調(diào)速:(1)變極調(diào)速:改變電動機旋轉(zhuǎn)磁場的磁極對數(shù)p:只用于鼠籠;(2)變頻調(diào)速;(3)變轉(zhuǎn)差調(diào)速(調(diào)壓調(diào)速、轉(zhuǎn)子電路串電阻調(diào)速)。同步電機如何實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換為機械能?同步電機工作時,定子的三相繞組中通入三相對稱電流,轉(zhuǎn)子的勵磁繞組通入直流電流。在定子三相對稱繞組中通入三相交變電流時,將在氣隙中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。在轉(zhuǎn)子勵磁繞組中通入直流電流時,將產(chǎn)生極性恒定的靜止磁場。若轉(zhuǎn)子磁場的磁極對數(shù)與定子磁場的磁極對數(shù)相等,轉(zhuǎn)子磁場因受定子磁場磁拉力作用而隨定子旋轉(zhuǎn)磁場同步旋轉(zhuǎn),即轉(zhuǎn)子以等同于旋轉(zhuǎn)磁場的速度、方向旋轉(zhuǎn)。第四章1.標(biāo)量控制和矢量控制的區(qū)別:(1)標(biāo)量控制:只對變量的幅值進(jìn)行控制,忽略電機耦合效應(yīng),傳動系統(tǒng)性能差(2)矢量控制:以轉(zhuǎn)子磁鏈定向,對變量的幅值和相位進(jìn)行控制2.直接矢量控制系統(tǒng)和間接矢量控制系統(tǒng)區(qū)別:(1)直接矢量控制系統(tǒng):又稱磁場反饋控制,在系統(tǒng)中有磁鏈閉環(huán),必須獲得磁鏈反饋信號方可實現(xiàn)。(2)間接矢量控制系統(tǒng):又稱為轉(zhuǎn)差頻率矢量控制或磁場前饋系統(tǒng),系統(tǒng)中無磁鏈閉環(huán),轉(zhuǎn)矩和磁鏈的幅值和相角由控制系統(tǒng)給定值計算出來,靠矢量控制方程保證。二者本質(zhì)的區(qū)別在于轉(zhuǎn)子磁鏈相對于α軸的相位角φ是如何產(chǎn)生的。3.直接轉(zhuǎn)矩控制的基本思想:是將逆變器的控制模式和電機運行性能作為一個整體來考慮的,它具有兩層含義:一是保持定子總磁鏈基本恒定;二是對電機轉(zhuǎn)矩進(jìn)行直接控制。通過對逆變器的開關(guān)控制,既能實現(xiàn)磁鏈的幅值控制,又能實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)矩的控制,兩者均通過閉環(huán)控制實現(xiàn)。4.異步電機矢量控制基本原理:認(rèn)為異步電動機與直流電動機具有相同的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生機理。因為直流電動機的勵磁電流和電磁轉(zhuǎn)矩電流是獨立的、解耦的。異步電動機的矢量控制就是仿照直流電機解耦的思路,把定子電流分解為磁場電流分量和力矩電流分量,并加以控制。實際上是借助坐標(biāo)等效變換,把異步電動機的物理模型等效地變換成類似于直流電機的物理模型,變換前后在不

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