具体描述
本书从实用的角度出发，详尽介绍了机电一体化系统中各关键技术的设计理念和方法；然后再针对实用的设计理念和方法，介绍了有关设计应注意的问题。本书注重理论联系实际，为了使读者在设计时少走弯路，在介绍设计禁忌的同时，有意识地选择介绍了一些典型的有代表性的设计示范实例，其最终目的还是期望能够指导读者进行自主创新，真正设计出先进的机电一体化高新技术产品。全书共分8章，内容包括机电一体化系统设计理念与禁忌、精密机械系统设计与禁忌、传感检测系统设计与禁忌、伺服系统设计与禁忌、机电一体化接口设计与禁忌、微机控制系统设计与禁忌、机电一体化总体设计与禁忌、典型机电一体化系统设计举例与禁忌。
本书可作为设计机电一体化系统的技术人员的参考书，也可作为相关专业大专院校师生的指导书。
《现代轨道交通信号控制系统：原理、设计与应用》 内容简介 本书深入探讨了现代轨道交通信号控制系统的核心原理、关键技术、系统设计方法以及实际工程应用。随着城市化进程的加速和轨道交通网络的日益复杂，确保列车运行的安全、高效与可靠性成为至关重要的挑战。本书旨在为轨道交通领域的工程师、研究人员以及相关专业的学生提供一本全面、深入且具有实践指导意义的参考资料。 第一部分：轨道交通信号系统的基础理论与发展脉络 本部分首先追溯了轨道交通信号控制的历史沿革，从早期的机械联锁系统，到电气时代的继电器联锁，再到现代的计算机联锁（CMI）和基于通信的列车控制系统（CBTC）。重点阐述了信号系统在保障行车间隔、防止冲突和实现自动化运行中的基础性作用。 行车基本原则与安全距离计算： 详细介绍了“分区占有”和“线路占用”等基本概念，并基于制动曲线分析，推导出不同运行速度下的最小停车距离、最小启动距离以及安全让车距离的计算模型，为后续的控制逻辑设计奠定理论基础。 信号传输与信息编码： 阐述了轨道电路、应答器（Balise）以及无线通信（如GSM-R/LTE-R）在列车定位和信息交互中的作用。重点分析了不同编码方式（如NRZ、Manchester编码）在抗干扰性方面的差异与适用场景。 第二部分：关键控制技术与硬件平台 本部分聚焦于构成现代信号系统的核心技术模块，特别是计算机联锁和列车自动控制（ATC）系统。 计算机联锁系统（CMI）的设计与实现： CMI是实现车站及区间安全控制的基石。本书详细剖析了CMI的系统架构，包括输入模块、输出模块、逻辑解算单元和监控单元。重点讲解了功能安全设计标准（如EN 50128/IEC 61508）在软件开发中的应用，特别是“双核冗余”和“投票机制”如何确保联锁逻辑的绝对可靠性。 列车自动控制（ATC）系统： ATC是实现列车高密度运行的关键。我们区分了固定闭塞（ATO Level 1/2）和移动闭塞（ATO Level 3/CBTC）的工作原理。 基于线路的ATC： 分析了传统ATC的里程标记、速度指令生成与列车接收反馈的闭环控制过程。 基于通信的列车控制（CBTC）： 深入讲解了CBTC的“移动授权”（Moving Block）原理，如何通过双向无线通信实时计算列车的最大允许速度和安全尾随距离，从而实现更小的行车间隔和更高的通行能力。 第三部分：轨道电路与列车定位技术 轨道电路作为最传统的轨道占用检测手段，至今仍是许多传统铁路系统的核心。本书对其原理进行了透彻分析，并对比了现代定位技术。 交流轨道电路原理： 阐述了单频、双频和多频轨道电路的工作频率选择、绝缘设计以及旁路效应的处理。详细分析了轮对短路的检测原理和如何有效区分列车占用与外界干扰。 非侵入式定位技术： 介绍了应答器系统（Balise/Loop）在提供精确地面参考点信息中的作用。同时，探讨了新型定位技术如惯性导航系统（INS）与全球导航卫星系统（GNSS）在轨道交通环境下的融合应用，以提升列车定位的连续性和精度。 第四部分：系统集成、测试与维护 信号系统并非孤立存在，它需要与其他子系统（如电力牵引、列车运行控制、门禁系统）进行可靠的接口交互。本部分关注系统集成和全生命周期的管理。 信号与牵引供电的电磁兼容性（EMC）： 详细分析了高频信号传输系统（如轨道电路）与电力牵引系统之间可能产生的电磁干扰源。提供了电磁屏蔽、接地设计和滤波技术，以确保信号传输的完整性。 系统集成与接口规范： 讲解了不同设备制造商之间接口的标准化问题，包括数据帧格式、通信协议（如TCN/MVB/Ethernet）的选用，以及如何构建统一的运营管理平台（OMS）。 安全可靠性分析与验证： 强调了SIL（Safety Integrity Level）等级在系统设计中的决定性作用。介绍了故障树分析（FTA）和事件树分析（ETA）在预测潜在故障模式中的应用，以及严格的工厂验收测试（FAT）和现场调试（SAT）流程。 第五部分：未来趋势与展望 本书最后展望了轨道交通信号控制的未来发展方向，特别是全自动运行（GoA）等级的提升和智能化决策的应用。 全自动运行（GoA 3/4）的挑战： 分析了取消司机值守后，信号系统在紧急情况下的自主决策能力要求、远程监控与接管协议。 大数据与人工智能在信号维护中的应用： 探讨了如何利用历史运行数据、故障日志，结合机器学习模型，实现预测性维护，提前发现设备潜在的退化趋势，从而最大限度地减少非计划停运时间。 本书结构严谨，理论阐述深入浅出，结合了大量国内外实际工程案例和标准规范，是轨道交通信号与自动化专业人员提升技能、解决复杂工程问题的必备工具书。
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