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随着我国铁路发展进入新纪元,电力机车已经基本实现国产化,对HXD3C型电力机车的车体以及各电气设备的制造技术已相对成熟,但是作为关键性部件的主控制单元MCC(Main Control Center),只能进行生产制造和故障检修,并不具备研发、创新的能力。机车网络控制系统是HXD3C型电力机车的重要组成部分,运行状态关系着行车的安全与稳定。主控制单元MCC作为机车网络控制系统的控制核心,具有控制、监测等功能,对机车网络控制系统的性能起到了决定性作用。因此,研制具有自主知识产权的主控制单元MCC是全面实现HXD3C型电力机车全面国产化进程中的关键。本课题主要工作内容如下:(1)简要分析机车网络控制系统中常用的几种现场总线基础之上,对HXD3C型电力机车网络控制系统的系统结构及特点、组成及功能进行了探讨,并深入研究了 CAN、I2C和CPCI总线的构成及原理,为后续主控制单元MCC的硬件设计奠定了基础。(2)通过对主控制单元MCC的功能、对外接口和硬件分析,将其划分为五个功能模块,完成硬件平台设计;分析STPC Atlas作为主处理器的原因,并对其控制子板的参数进行配置;完成数字输入子板、模拟频率输入子板的信号输入电路及其微处理器外围电路的设计。(3)分析嵌入式实时操作系统QNX作为主控制单元MCC软件平台的优势,完成主控制单元软件平台的镜像文件封装与移植;完成QNX下主控制单元MCC硬件驱动设计并举例USB驱动设计。(4)依据主控制单元MCC所需实现功能,完成软件编写工作,并对其主任务流程进行分析;对HXD3C型机车网络控制系统测试平台的人机界面进行设计,并在Qt下进行实现;在搭建的HXD3C型机车网络控制系统测试平台上,通过人机界面对主控制单元MCC进行功能性测试,结果表明本设计符合HXD3C型电力机车车载主控制单元MCC的基本要求,实现了主控制单元MCC的功能,为实现HXD3C型电力机车全面国产化打下了一定的基础。