Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал: http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/4079
Назва: Удосконалення методів і засобів підвищення завадостійкості тональних рейкових кіл
Інші назви: Усовершенствование методов и средств повышения помехоустойчивости тональных рельсовых цепей
Improvement of methods and means to increase audio frequency track circuits noise immunity
Автори: Саяпіна, Інна Олександрівна
Саяпина, И. А.
Saiapina, I. O.
Ключові слова: тональне рейкове коло
завадостійкість
тракт передачі сигналу
імітаційне моделювання
нейромережева модель
тональная рельсовая цепь
помехоустойчивость
тракт передачи сигнала
имитационное моделирование
нейросетевая модель
audio frequency track circuit
noise immunity
signal tract
simulation
neural network model
Дата публікації: 2017
Видавництво: Український державний університет залізничного транспорту
Бібліографічний опис: Саяпіна І. О. Удосконалення методів і засобів підвищення завадостійкості тональних рейкових кіл : автореф. дис. ... канд. техн. наук : спец. 05.22.20 ‒ експлуатація та ремонт засобів транспорту / Інна Олександрівна Саяпіна ; Укр. держ. ун-т залізн. трансп. - Харків, 2017. - 23 с.
Короткий огляд (реферат): UA: Саяпіна І.О. Удосконалення методів і засобів підвищення завадостійкості тональних рейкових кіл. ‒ Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.22.20 ‒ експлуатація та ремонт засобів транспорту. ‒ Український державний університет залізничного транспорту, МОН України, Харків, 2017. Дисертаційна робота присвячена вирішенню наукового завдання удосконалення методів та засобів підвищення завадостійкості тональних рейкових кіл (ТРК). На підставі проведеного аналізу існуючих систем регулювання рухом поїздів з використанням ТРК, чинників, що впливають на їхню роботу, та існуючих методів щодо захисту від негативних впливів виявлено актуальність подальшого удосконалення ТРК з метою підвищення їх завадостійкості. Вперше запропоновано і теоретично обґрунтовано метод підвищення завадостійкості ТРК, заснований на введенні в пристрій рейкового кола регульованої лінії затримки, керованого генератора одиночного імпульсу з тривалістю імпульсу, що регулюється, і електронного ключа. Він дозволяє виключити можливість впливу завад на вході колійного приймача в інтервалах між імпульсами сигнального струму. За допомогою апарата нейронних мереж (НМ) розроблено модель адаптивного керуючого пристрою, що дозволяє підвищити точність налаштування захисного часового інтервалу, протягом якого на вхід колійного приймача не надходять завади. RU: Саяпина И.А. Усовершенствование методов и средств повышения помехоустойчивости тональных рельсовых цепей. – Рукопись. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.22.20 – эксплуатация и ремонт средств транспорта. – Украинский государственный университет железнодорожного транспорта, МОН Украины, Харьков, 2017. Диссертационная работа посвящена решению научного задания усовершенствования методов и средств повышения помехоустойчивости тональных рельсовых цепей (ТРЦ). На основании проведенного анализа существующих систем регулирования движения поездов с использованием ТРЦ, а также увеличения числа факторов, негативно влияющих на условия их работы, появления помех в рабочем диапазоне частот при внедрении перспективного электроподвижного состава актуальной является задача повышения помехоустойчивости ТРЦ. Для анализа влияния помех на работу ТРЦ разработана имитационная модель тракта прохождения сигнала ТРЦ. Для проверки адекватности модели использованы статистические критерии Фишера, Стьюдента и Манна-Уитни. Результаты моделирования показали, что неблагоприятное суммарное воздействие совокупности негативных факторов может привести к высокому уровню помех на входе путевого приемника ТРЦ, в результате чего отношение сигнал/помеха достигает -3,5 дБ. Предложен и теоретически обоснован метод повышения помехоустойчивости ТРЦ, основанный на введении в устройство рельсовой цепи регулируемой линии задержки, управляемого генератора одиночного импульса с регулируемой длительностью импульса и электронного ключа. Суть метода заключается в том, что исключается воздействие помех на входе путевого приемника в интервалах между импульсами сигнального тока. Результаты имитационного моделирования показывают, что он позволяет повысить соотношение сигнал/помеха на входе путевого приемника от 10 % до 30 % в зависимости от параметров помех и уровня полезного сигнала, а при действии импульсных и флуктуационных помех ‒ от 8 % до 23 %. Разработан адаптивный метод управления устройством повышения помехоустойчивости ТРЦ, реализованный с использованием нейронных сетей, который позволяет повысить точность настройки защитного временного интервала, в течение которого на вход путевого приемника не поступают помехи, и адаптировать работу устройства в случае изменения параметров сигнала. Это достигается за счет корректировки времени задержки под конкретные условия работы ТРЦ. Модель реализована на основе нейронных сетей с прямым распространением сигнала и обратным распространением ошибки. Для обучения нейросетей использован метод Левенберга-Марквардта и байесовская регуляризация, при этом среднеквадратическая ошибка на обучающей выборке для составляющих НМ 1-5 составила 1,54>10-4, 5,87>10- 5 , 2>10-4, 4,58>10-5 и 1,74>10-4 соответственно. Усовершенствовано устройство приема амплитудно-манипулированных сигналов ТРЦ, которое позволяет повысить помехоустойчивость путевого приемника от воздействия узкополосных помех. Предлагаемое устройство предусматривает одновременную проверку наличия необходимого уровня сигнала контроля состояния рельсовой цепи и проверку на наличие узкополосных помех с рабочей частотой полезного сигнала. На основе известной схемы замещения и закономерностей распространения сигналов в рельсовой цепи получила дальнейшее развитие имитационная модель тракта передачи ТРЦ, которая позволила исследовать характер распространения информационных сигналов в ТРЦ при различных условиях эксплуатации и оценить их временные зависимости. Получены временные характеристики прохождения сигнала с выхода путевого генератора на вход путевого приемника при изменении частоты несущего сигнала (для диапазонов несущих частот ТРЦ-3), длины рельсовой линии от 0,2 до 1 км и сопротивления изоляции от 0,12 до 50 Ом>км. Результаты моделирования использованы в процессе обучения нейронных сетей при реализации адаптивного метода управления устройством повышения помехоустойчивости ТРЦ. Экономический эффект внедрения разработанного метода достигается благодаря повышению помехоустойчивости рельсовой цепи, как следствие – сокращению количества ее отказов и повышению безопасности процесса перевозок, предупреждению аварий, жертв и потерь грузов. На основании анализа экономической эффективности чистый дисконтированный доход составил 68991 грн, а срок окупаемости – 2,25 года. EN: Saiapina I.O. Improvement of methods and means to increase audio frequency track circuits noise immunity – Manuscript. Thesis for the degree of Candidate of Technical Science on specialty 05.22.20 – operation and maintenance of transport means. – Ukrainian State University of Railway Transport, MES of Ukraine, Kharkіv, 2017. The thesis is dedicated to the scientific problem solution of improvement of methods and means to increase audio frequency track circuits noise immunity. On the basis of the analysis made in the fields of existing railway traffic control systems with audio frequency track circuit, of its influencing factors and of existing protection methods against negative influences, the need for further audio frequency track circuits improvement in order to increase their noise immunity is identified. The principle of audio frequency track circuit noise immunity improvement has been proposed for the first time and theoretically justified. The principle allows to exclude noise impact on the track circuit receiver in the intervals between the signal current pulses. It is based on adding a controlled delay line, a single pulse generator with an adjustable pulse duration and a electronic switch into audio frequency track circuit device. Adaptive control device model based on neural networks was designed. It allows to increase a tuning accuracy of protective time interval, that protects track receiver from noise impact. The model contains neural networks trained with Levenberg-Marquardt algorithm and bayesian regularization.
URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/4079
Розташовується у зібраннях:2017

Файли цього матеріалу:
Файл Опис РозмірФормат 
aref_Saiapina.pdf953.46 kBAdobe PDFПереглянути/Відкрити


Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.