基于μC/OS-Ⅱ的机车DCU模拟板设计

耿红伟，黎步银

(华中科技大学光学与电子信息学院，湖北武汉 430074)



基于μC/OS-Ⅱ的机车DCU模拟板设计

耿红伟，黎步银

(华中科技大学光学与电子信息学院，湖北武汉 430074)

针对韶山3型(SS3B)货运列车机车传动控制单元(DCU)模拟板存在的问题，从一定通用性、高稳定性、高性能3个方面出发，采用模块化的方法，提出了一种基于飞思卡尔平台的硬件和软件解决方案。系统硬件采用冗余电路设计，滤波设计，给出了硬件原理图。系统软件移植了实时操作系统μC/OS-Ⅱ，在此基础上编写了应用软件和新的滤波算法。多层设计的硬件结构，可靠的主控芯片以及实时操作系统,提高了系统运行的稳定性和实时性。实验调试表明各项功能符合设计要求。

传动控制单元;冗余;飞思卡尔;实时操作系统;可靠性

0 引言

2003年铁道部计划对列车控制系统采用模拟控制方式的韶山3B(SS3B)货运列车进行技术改造，实行固定重联，SS3B实行固定重联时是采用如SS4B、SS8、SS9等车型较成熟的微机控制方式，并实现网络化控制，传动控制单元(DCU)作为列车微机网络控制系统的重要组成部分，主要负责列车的牵引，制动，故障检测等功能。改造后的系统仍存在以下缺陷：

(1)核心芯片运算能力的限制以及线路过长导致信息交换运算时间长；

(2)抗电磁干扰的能力差；

(3)夏季，由于机械间温度过高，DCU散热不良，极易发生网络故障。

另外，多种核心元器件现已经停产,生产釆购、维修极为困难,对机车检修及维护带来了诸多不便。

因此设计一款具有一定通用性、高稳定性、高性能的DCU模拟板，不仅能提高机车DCU的工作性能，还能提高我国货运列车中占多数的电力机车的使用年限，对我国铁路事业以及经济发展具有明显的现实意义。……