基于最小二乘和BP神经网络算法的转辙机测力方法探究

目前,转辙机牵引力测量多采用销式力传感器代替动作杆与道岔连接销的方法,该方法存在较大的安全隐患,只能临时测量,不能实时测量转辙机牵引力.因此以S700K为研究对象,在前人研究的基础上,提供一种能够实现实时测量转辙机牵引力的非接触式测方法.采用高精度激光位移传感器采集转辙机动作杆速度信息,运用齿轮等效杠杆法结合所测转辙机...     

便携式直流转辙机测试仪的研究与设计

根据6502电气集中道岔控制电路原理,设计了一种基于Atmega16处理器和电流传感器的便携式四六线直流转辙机测试仪。该系统包括道岔模拟驱动电路、信号采集电路、智能分析显示电路。道岔模拟驱动电路由单片机通过光耦合开关控制继电器完成对转辙机的操作,信号采集电路主要由电流传感器采集电流信号,经A/D转换为数字信号后,发送给上位机显示模块,实时监测和分析转辙机工作状态和绘制道岔动作电流曲线。测试结果表明:该测试仪能够完整地采集到转辙机工作时的信息,且性能稳定,可以帮助电务人员检验配线的正确与否以及诊断道岔故障。     

基于单芯电缆传输的多转辙机拉力测试仪设计

高速道岔转换时需要采用多转辙机牵引,详细给出了便携式多转辙机牵引道岔转换阻力测试仪的设计过程;该测试仪以NXP公司的ARM7微处理器LPC2214为硬件核心,以uC/OS-Ⅱ实时操作系统为软件核心,测试仪主机和各传感器采用树形拓扑结构的主从机方案,使用单芯电缆传输技术,将测试仪主机与各传感器联接到一起,完成的同时对1~6台在轨转辙机的牵引力的测量和为各传感器供电;实测表明,测试仪完全满足设计要求,适合铁路电务人员对多点多转辙机牵引道岔转换阻力进行在轨测量,满足实际要求。     

基于转辙机牵引力和PSO-SVM的道岔故障诊断研究

随着高速铁路的快速发展,道岔故障频发,成为一直是急需解决的重大安全问题;首先从道岔的运行原理出发,研究了转辙机拉力对道岔的影响;然后进行了转辙机的电动机的功率和电流参数的比较,结果表明,转辙机拉力更能直观反映道岔的运行情况;最后提出了用转辙机拉力参数实现基于粒子群算法优化支持向量机(PSO-SVM)的道岔故障诊断算法;经过对实际数据的处理,表明此种诊断方法对道岔的故障有较好的分辨能力。     

基于FastDTW的道岔故障智能诊断方法

道岔控制列车的行驶方向,是轨道交通系统的关键设备.文中采用ZD7型号道岔转辙机动作电流数据,提出基于快速动态时间规整算法(FastDTW)的道岔故障智能诊断方法.根据原始电流曲线特性将曲线分段处理,通过FastDTW计算待诊断电流曲线与模板电流曲线的扭曲路径距离,根据动态确定的最优阈值诊断故障.实验表明,该方法可适用于单动、双动型号道岔故障诊断问题,仅需200条道岔动作电流历史数据.该方法诊断准确率较高,时间较短,也适用于准确性、实时性要求较高的新型列控系统.     

基于STM32F的高精度数字电能表在线校验仪

研制了高精度手持式数字电能表在线检测仪.以工作频率120 MHz的STM32F207为主控CPU,采用片内高达2 MHz转换速度的12位A/D对电网进行同步交流采样,实时对三相电压、三相电流进行分析计算,完成对频率、电压有效值、电流有效值、有功功率、无功功率、功率因数等电能质量指标的监测,并采用非线性方式对功率的相位偏差进行补偿,测量结果由TFT LCD实时显示,并通过RS232实现上下位机以及多机通信.该校验仪具有测量指标多、精度高、实时性好等优点,能广泛应用于电力公司的各供电和检测部门.     

基于ARM的便携式转辙机测试仪的设计

以PHLIPS公司的嵌入式处理器LPC2210为核心,设计与实现了一种便携式仪器;该仪器可以在轨测量转辙机工作时的输出力以及转辙机电机工作电流的变化情况,现场应用表明,该仪器设计方案可行,特别适合对ZD6、ZD9及西门子ST00K系列各型号电动转辙机进行在轨检测,便于检测人员准确分析转辙机的性能状况,极大地提高了他们的工作效率。     

基于LSTM/NN的道岔故障特征提取与识别研究

道岔转辙机是保证列车安全运营的重要室外设备之一。分析道岔动作电流曲线,可以及时判断道岔的实时工作状态。采用基于长短期记忆(LSTM)模型结合传统神经网络的识别算法,从原始电流序列中自动提取特征,再根据特征利用神经网络分类器(NNC)来对道岔动作电流曲线进行智能故障识别。实验结果表明,所提算法不会丢失电流曲线的有效信息,并且提高了准确率,训练集上的准确率为100%,在测试集上准确率达到了99. 7%。算法能够满足铁路现场实际应用需要,对保障道岔的正常运行具有十分重要的现实意义。     

一种新型高压输电线路电量参数测量装置的研究与设计

为了对高压输电线路功率因数及有功功率等电量参数进行实时监测,以便实时了解输电线路电量参数状况,传统输电线路功率因数及有功功率等电量参数的测量需要在输电线路上挂接电压互感器和电流互感器,这种测量方法不仅需要高昂的投资,而且安装互感器占用空间加大,且容易遭受雷击,为了解决上述问题本文提出一种基于电场法非接触获得电压相位信号,并利用穿心开口式电流互感器、专用电能质量芯片和无线射频技术实现高压输电线路功率因数及有功功率等电量参数实时测量的新方法 ,利用该方法研制了电量参数测量装置,并经现场试验,测量精度满足实际测量要求。     

基于一维卷积神经网络的实时道岔故障诊断

针对道岔故障诊断系统实时性要求高、特征提取严重依赖于先验知识的问题,提出了一种基于一维卷积神经网络（1D-CNN）的道岔实时故障诊断方法。以S700k转辙机的功率曲线为例,建立一维卷积神经网络的结构模型,该模型将特征提取与故障分类融合为一体,优化了网络参数,同时使用正则化Dropout提高模型的泛化能力,采用t-SNE可视化方法,来反映模型提取特征的有效性。仿真实验表明：卷积层和池化层对原始时域信号的自适应特征提取,能较好地捕捉信号空间维度信息,降低模型的计算量,提高模型的抗噪性能,实现了端到端的实时故障诊断,并有效地提高道岔故障实时诊断的准确率。     

基于霍尔电流传感器的电源监控系统设计

针对交直流电源线路中电流的实时监控问题,设计了一种基于霍尔电流传感器的电源监控系统。在该系统中,电流传感器CSNE151—100基于霍尔磁补偿原理,将被测电流转换为具有线性关系的电压信号。系统中的数字信号处理器（ DSP）采集传感器的测量值并通过控制开关实现对电源的过流保护。在实验室对系统进行了测试,实验结果表明：该电源监控系统具有响应速度快、测量精度高的优点。该系统已应用到工程实践中,工作稳定可靠,具有很好的实用价值。     

基于MC34063的大电流负电源设计

采用MC34063设计带电流扩充的负电源电路,功率MOS管NTB2506作外接开关管,通过调节功率MOS管的栅极驱动电阻和栅一源之间的电阻,使得栅极有最优驱动电压波形和电流大小,以增加电源的输出功率和效率.实验表明,设计的电源输出电流可达1 A,且体积小、效率高.     

三电平并联型有源电力滤波器的无差拍控制研究

介绍了基于开关函数的三电平并联型有源电力滤波器工作原理,建立了该种有源电力滤波器的数学模型,并提出一种三电平并联型有源电力滤波器的无差拍控制方案。该方案采用ipiq法检测谐波电流,根据当前采样时刻得到的负载电流和补偿电流值预测出下一采样时刻的电流参考值,并计算出有源电力滤波器在下一个采样时刻的输出电压参考值,最后采用电压空间矢量算法得出桥臂开关信号,从而达到电流跟踪控制的目的。仿真结果表明,采用该方案的三电平并联型有源电力滤波器能够很好地对检测电流进行跟踪控制,有效抑制了谐波,且具有良好的动态响应效果。     

DC/DC开关电源模块并联供电系统均流控制研究

介绍了由两个DC/DC开关电源模块并联构成的供电系统电路结构和工作原理。该系统采用ARM芯片STM32为主控芯片产生驱动功率开关器件MOSFET的PWM脉冲[1],对供电系统的输出电压和各个模块的输出电流均实现了全数字闭环PI控制。系统输出电压稳定,能实现两个模块电流的比例分配,同时具有输出负载短路及延时恢复功能。仿真和实验结果验证了控制技术的正确性和可行性。     

机载电源在线监测系统的研制

机载电源的供电质量对飞机的安全飞行和机载用电设备的正常工作至关重要。在电子试验机试飞环境中,各机载用电设备处于不同的工作状态,可能会影响机载电源的供电质量,因此,需要对试飞中的机载电源进行持续的在线监测,评估其供电质量。针对此,研制了一种机载电源在线监测系统,对115V/400Hz三相交流、28V直流电源的多工作特性参数进行持续的在线监测。该系统基于高性能专用计算机和高速同步数据采集卡,对机载电源电压和电流进行实时采集,采用相关数据处理算法,对多工作特性参数进行快速实时运算,并显示和存储,并对异常工作点的电压、电流进行录波,以便后期分析。该系统在某型电子试验机上进行了实验,监测结果实时、准确,对机载电源提高可靠性和故障分析定位具有重要的意义。     

开关电源模糊控制PID的设计和MATLAB仿真研究

本文提出了一种开关电源模糊控制PID的的设计和MATLAB仿真方法。仿真结果表明:具有模糊控制的PID动态响应快、超调量小、负载变化引起输出电压的变化小。     

真空开关电寿命在线监测系统的研究

随着真空开关在电力系统网中的应用不断扩大,对其特性的监测也不断升级。电寿命是影响真空开关寿命的重要因素。通过对真空开关开断时的燃弧电流和燃弧时间进行采集和计算,构造电侵蚀率与开断电流的数学模型,最终得出真空开关的剩余电寿命。［1］本文研究有助于实现真空开关的实时在线监测和减少真空开关使用上的能源浪费。     

空间矢量调速方法研究

介绍了一种电压空间矢量PWM控制的方法。SVPWM能有效的减少输出电流失真及切换损耗,它与目前广泛使用的正弦式PWM比较,可以显著的增加有效输出电压及降低谐波含量。该方法输出电压较一般SPWM逆变器提高15%,每次状态切换只涉及一个元件,开关损耗降低,且模型简单,适用于各种PWM调速装置。     

分布式直流电源远程监控系统及关键技术设计

为了提高分布式直流电源远程监控能力,构建了分布式直流电源远程监控系统架构,能够使其中的各种数据模块实时在线获取直流电源的实时数据信息,并将该数据信息传递到控制中心,从而实现动态调节智能化控制。在实现数据监控时,主控制器采用MSP430系列单片机,通过测量交流压降的方法采集电源的电压,温度检测电路采用DS18B20芯片。开关量监控模块采用AVR单片机Mega64L-8AU作为控制单元,并在通信接口处加装600W的防雷防浪涌保护装置,带有3000V的光电隔离。并设计出故障诊断电路,结合电阻平衡法、不平衡桥法和直流差流法对母线和支路接地故障进行诊断。试验结果表明,本研究方法能够大大提高分布式直流电源远程监控能力。