基于_COS_的列车控制系统设计.pdfVIP

技术装备 基于uCOS-II的 列车控制系统设计 任春霞 谭南林 焦风川 摘 要：在介绍地铁列车控制系统结构组成的基础上，对该控制系统 车控制系统设计是将嵌入式实时操作 的功能进行了需求分析，为满足其实时性要求，设计移植了实时操作 系统 u C O S - I移植到I 系统uCOS-II；系统采用高级串行通信控制器SAB82525、FPGA和ARM LPC2294ARM中，旨在提高系统实 嵌入式微处理器构建；改进系统的调度机制，提出了多策略调度模型。 时性，设计对系统的调度机制进行 实验表明，该系统运行可靠，能够满足各项列车控制要求。 改进，提出多策略调度模型。 关键词：列车控制；HDLC；实时操作系统；ARM；uCOS-II 1 硬件系统设计 种运行控制参数和 系统硬件结构如图2所示。 ATO A车 故障信息的人机交 系统采用了2片LPC2294 ARM 数据链路层协议 （HDLC） 车辆级 互。 微控制器作为主CPU，分为节点 1 总线 总线 ATP 列车控制系统 B车 列车控制系统 和节点2。节点2一方面实时采集各 的性能直接关系到 个车辆状态信息，包括144路I/O、 HMI C车 整个列车平稳、安全 数字信号、模拟信号，如车门的开 的运行。随着地铁列 关、列车起停的位置等；另一方面， 图1 系统功能结构 车运行速度的不断 接收节点1的部分控制命令。 提高以及行车密度的不断增加,对列 节点1对接收到的状态信息、数 0 引言 车控制系统的实时性、可靠性提出 据信息、故障信息等进行分析处理， 现代地铁列车系统主要由列车控 了更高要求，需具备高效准确的数 然后将控制命令、故障处理方式等 制系统、列车自动驾驶系统(ATO)、 据传输、可靠的数据诊断、实时的数 通过HDLC串行通信控制器SAB 列车超速防护系统(ATP)、状态显 据处理等功能。基于uCOS-II的列 82525传送给ATO、ATP、HMI设 示屏 （HMI）组成(图1)。其中列车 LPC2294 LPC2294 控制系统是主控核心，由它进行车 FPGA SAB82525 双口 ARM ARM Ep1c3 HDLC 微控制器 RAM 微控制器 辆运行时各部分参数的采集控制； 曼彻斯特 通信 (节点1 71V32 (节点2) 编码解码 控制器 uCOS-II) ATO代替司机进行包括平滑加速、 调速和车站程序定点停车等自动驾 HDLC总线 变压器耦合 车辆级总线 驶；ATP具备列车超速防护功能，用 图2 系统硬件结构 以保障安全运行；