磁浮列车模型定位系统的设计

来控制输出，即对输入脉冲进行计数，每输入N／2个脉冲，输出翻转一次，则输出脉冲频率是输入脉冲频率的1／N倍，从而实现了N分频。文中用上述方法经XilinxISE Simulator仿真得到8分频时钟脉冲仿真波形如图4所示，波形图中可以看出，分频器采用了计数原理，得到了8倍分频仿真效果。为了减少计数器占用的逻辑单元，计数器应使用最少的二进制位数，千分频亦可用同样的方法实现。

基于FPGA的信号处理模块的任务是获得磁浮列车的区间位置量。首先建立区间位置与磁控开关的状态编码成的二进制数字序列之间对应关系列表，依据上述位置总线的状态从18’b110xxxxxxxxxxxxxxx到18’bxxxxxxxxxxxxxxx011。当磁浮列车的位置发生变化时，磁控开关组的状态也发生变化，通过查表的方式得出区间内的位置，并通过数据总线传送。

基于DSP的处理单元的任务是如何获得磁浮列车的速度和加速度。当有区间位置信息输入时得到图5，开启计时器，利用存储的区间长度和计时时间可以求出磁浮列车的速度，然后利用前两次存储的速度值可求出列车的加速度，最后利用这些参数求出列车在区间的相对位置和速度，送入CAN总线。

4 实验与结论

由于实验条件的限制，该定位系统在长约10．2m的磁浮列车线路模型上进行试验，试验结果见图6。

图中，连线表示的是磁控开关组的状态对应的区间位置。试验结果表明：利用磁控开关编码定位技术可以精确测量出各区间临界点的值，也能得到较为精确的连续位置，能够为磁浮列车模型的运行提供准确定位。在磁浮列车匀速运行的状况下，该定位方式是精确的，在变速运行状态下会产生一定的误差，可采用一些算法拟合来减少误差。总之，用磁控开关编码技术实现磁浮列车定位的方法具有工作简单可靠、制作成本维护成本低廉等特点，特别适用于短距离运营的磁浮列车，对其他轨道交通也有一定的参考意义。