控制与信号
08信号控制基本概念
基本概念
（7）绿信比
一个信号周期内有效绿灯时间分配给各个信号相的比例。
交叉口总的绿信比是指所有关键车流的绿信比之和，即所 有关键车流的有效绿灯时间总和与信号周期之比值。
tiEG i C时设计最关键的时间参数，某相位的 绿信比越大则越有利于该信号相位车辆的通行，但却不利于其 他信号相位车辆的通行， 绿信比可以相同，也可以不相同。所有信号相位的绿信比 之和必须小于1。
交通信号控制
交通信号控制是以交通信号控制模型为基础，通过合理控制路口信号
灯的灯色变化，从时间上将相互冲突的交通流予以分离，以达到减少交
通拥挤与堵塞、保证城市道路通畅和避免发生交通事故等目的。
交通信号控制模型是描述交通性能指标（延误时间、停车次数等）随 交通信号控制参数（信号周期、绿信比和信号相位差），交通环境（车 道饱和流量等），交通流状况（交通流量、车队离散性等）等因素变化 的数学关系式。
比较灵活，提高了信号时间的利用率，效果较为明显。
交通信号控制系统组成
（3）按控制思想分：
★被动式控制
无论是从几何特性上分的点、线、面的控制，还是按控 制原理分的定时、感应和自适应控制，其控制思路是以道路 上的交通（车辆或行人）为主体，通过事先人工调查或实时 自动检测的方法，了解其变化规律和实时状态，在此基础上 选取适当的控制方案（或控制参数），或者联机生成实时控 制方案（或控制参数），以控制信号的变化，使之适应交通 的需求。 表面上看是交通受信号指挥，实质上交通信号是根据交 通需求而变化的，也就是说交通信号是被动地去控制交通流 的变化。因而应该被称为被动式控制系统。
基本概念
（2）信号相位
相位数太多，相位转换频率高，且每相位的绿灯时间短； 相位数太少，冲突点多，绿灯和红灯时间长，可能会造成绿 灯时间的浪费和闯红灯现象。 合理选用与组合相位（相位数和顺序），是决定交通控 制效益的主要因素之一。
轨道交通信号与控制毕业设计
轨道交通信号与控制毕业设计一、引言1.1 研究背景随着城市交通拥堵和环境污染问题的不断加剧，轨道交通系统成为解决城市交通问题的重要手段之一。
轨道交通信号与控制作为轨道交通系统的关键组成部分，对于保障交通运行的安全、高效和顺畅起着至关重要的作用。
1.2 研究意义轨道交通信号与控制的研究旨在优化轨道交通系统的运行，提高运输效率和乘客出行体验，并减少交通事故的发生。
通过合理设计和改进轨道交通信号与控制系统，可以实现交通网络的高度自动化和智能化，为城市的可持续发展提供支撑。
二、轨道交通信号与控制系统的组成2.1 轨道交通信号设备轨道交通信号设备主要包括信号灯、信号控制盘、信号电缆、信号线路等。
信号灯用于指示列车和行人何时可以通过交叉口或站台，是轨道交通系统中最常见的信号设备。
2.2 轨道交通控制系统轨道交通控制系统是指对轨道交通网络进行调度和控制的系统。
它包括车站控制系统、列车运行控制系统和信号设备控制系统，通过监控列车的位置、速度和运行状态等信息，实现列车的精确调度和安全运行。
轨道交通通信系统负责车站、列车和控制中心之间的信息传递和交流。
它通过无线电、光纤和有线电路等方式，实现各个部分之间的通信和数据传输，为控制和管理轨道交通系统提供支持。
三、轨道交通信号与控制系统的原理3.1 列车间隔控制原理轨道交通信号与控制系统通过在线路上设置信号点、信号灯和轨道电路等装置，确保相邻列车之间的安全间隔。
当前一列车通过某一信号灯时，信号系统会禁止下一列车驶入相同的区段，以保证列车之间有足够的距离。
3.2 列车调度控制原理轨道交通控制系统通过准确判断列车的位置和速度，以及预测其他列车和行人的行为，实现对列车运行的调度控制。
根据列车的实际情况和运行需求，控制系统可以调整列车的运行速度、停靠站点以及路线选择，以最大限度地提高运输效率。
3.3 信号设备控制原理轨道交通信号设备控制系统负责对信号灯的显示和切换进行控制。
它根据列车的位置和运行状态，以及交通流量和行人需求等因素，自动调整信号灯的显示模式，确保交叉口和站台的交通秩序和安全。
轨道交通信号与控制专业认知
轨道交通信号与控制专业认知轨道交通信号与控制专业是交通工程领域的一个重要分支，主要研究与轨道交通信号系统设计、调试和维护相关的技术和知识。
这一专业的学习内容广泛而丰富，涉及到信号与控制体系架构、关键技术、职业素养以及能力技能等多个方面。
通过深入学习和实践，掌握这些知识与技能，可以为轨道交通行业的安全、高效运行提供有力的支持。
主要内容轨道交通信号与控制专业的主要内容包括但不限于以下几个方面。
首先，学习者需要了解轨道交通系统的运行原理与结构。
这包括对轨道交通行业的基本概念、车辆运行规律、车站布局等方面的了解。
同时，也需要熟悉轨道交通系统的相关法规和标准，保证工作的合规性。
其次，学习者需要学习信号与控制体系的构建和运行原理。
信号系统起着确保列车运行安全和运行效率的重要作用。
通过学习信号系统的逻辑设计、设备选型和调试，可以为运营单位提供可靠且智能化的信号控制方案。
此外，学习者还需要了解轨道交通系统中涉及到的关键技术。
例如，信号系统中常用的电子集成技术、电气自动化技术、通信网络技术等。
掌握这些技术，对于提高信号系统的稳定性、可靠性和安全性都具有重要意义。
总之，轨道交通信号与控制专业的主要内容涵盖了对轨道交通系统的深入了解以及信号与控制体系的搭建和运行原理。
通过学习这些内容，学习者可以为轨道交通行业提供专业化的技术支持，保障了系统的安全运行。
信号与控制体系架构轨道交通信号与控制体系是由多个组件和子系统构成的复杂系统，它们相互协作以确保列车运行的安全和顺畅。
这个体系结构可以分为几个主要部分，每个部分都有其独特的功能和责任。
首先，信号系统是整个轨道交通信号与控制体系的核心。
信号系统主要负责解决列车运行的安全问题，包括列车间的保护以及列车对轨道设备的要求。
信号系统通过信号机、轨道电路、道岔控制装置和列车控制中心等设备与组件来实现。
其次，控制系统是为了保证轨道交通系统的运行效率和灵活性而设计的。
控制系统负责监测和控制列车的运行状态，并根据需要进行自动调度和控制。
控制与信号系统课件
一次设备 直接用于生产、输送和分 配电能
二次设备 对一次设备进行监视、 控制、测量和保护
二次电气设备一般包括控制和信 号设备、测量表计、继电保护装置及 各种自动装置等，它们构成了发电厂 和变电所的二次系统
控制与信号系统
二次接线
将二次设备按照工作要求，互相连接组 合在一起所形成的电路
接触器:是一种能频繁操作交直流电路及大容 量控制电路的自动控制开关电器，可作远距离 控制用。其中用得最多的是电磁接触器
开机控 按下按 制过程: 钮
SB2
接通主 电路
接触器线 圈K通电， K1闭合
电动机M启动； K2闭合起自 保持作用
停机控 按下按 制过程: 钮SB1
K失电
K1断 开
主电路 断开
K2断开，准 备好下次动作
控制与信号系统
2. 指示灯:在控制回路和信号回路中用作电源 工作状态、事故信号、预告信号、 电器设备位置信号、指挥信号、联 络信号和其它信号的指示
控制与信号系统
3. 控制开关:操作手柄在不同的转换角度时， 有不同的触头通断状态，能对 多个回路进行控制
1-触头盒； 2-面板； 3-操动手柄
控制与信号系统
控制与信号系统
14.2 控制回路和信号回路常用低压电器
低压电器
✓低压断路器
配电电器
低压熔断器
刀开关
✓接触器
控制电器
✓控制按钮 控制开关
指示灯
控制与信号系统
行程开关
一、低压配电电器
主要装在变电所变压器的低压侧和各种低 压配电屏中，也常用来对控制回路供电 低压断路器又称自动空气开关 特点: 1)其操动部分可与开关本体结合为
高压电器标准用语和名词解释
信号与系统 自动控制原理课件
图1-3 自动控制系统的简化方框图
7.4 自动控制系统的分类
开环控制 闭环控制(反馈控制) 复合控制
一.按控制方式分类
10
1.开环控制系统
系统的输入和输出之间不存在反馈回路，即输出量 对系统的控制作用没有影响，这样的系统称为开环控制 系统。开环控制又分为无扰动补偿和有扰动补偿两种。
n r 给定值 干扰 c 被控量
控制器
测量信号
执行机构 测量、变送器
受控对象
图1-2 自动控制系统的典型方框图
用“ ”号代表比较元件，“—”号代表两者符号 相反，“+”号代表两者符号相同。信号沿箭头方向从输 入端到达输出端的传输通路称前向通路；系统输出量经 测量元件反馈到输入端的传输通路称反馈通路。
３.复合控制系统
是开环控制和闭环控制相结合的一种控制方式。它 是在闭环控制的基础上，加入给定输入信号或扰动输入 信号的补偿通道，用来提高系统的控制精度，这样的系 统称为复合控制系统。
• 现代控制理论
以状态空间法为基础， 研究多输入-多输出、 时变、非线性一类控制 系统的分析与设计问题。 系统具有高精度和高效 能的特点。
2
7.2 自动控制和自动控制系统
过热器
蒸汽流量
过热器
蒸汽流量 给定值
气 鼓 省 煤 器
眼
脑 手
气 鼓 给 水 流 量
省 煤 器
测 量 变送器
控制器
执行机构
给水 流量 控制阀
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二 、对控制系统的性能要求 控制任务
自动控制的任务:在理想情况下，使受控对象的被控 量等于给定值。 各类控制系统为达到理想的控制目的，必须满足一 定的性能要求： 1、对随动系统，要求系统的被控量能迅速、准确地 跟踪给定输入的变化，而不受干扰的影响。 2、对恒值系统，要求系统能迅速克服干扰的影响， 使被控量准确地恢复至期望值。
断路器控制回路与信号回路分析
预备合闸
手 动 合 闸
预备合闸：断路器 跳闸状态， 预备合闸：断路器----跳闸状态，常闭触点 在合位 跳闸状态 常闭触点QF在合位 控制开关----预备合闸， SA 9-10 、14-13、1-3接通 预备合闸， 控制开关 预备合闸 、 接通 绿灯HG----发闪光 发闪光 绿灯 合闸接触器KM----不动作 不动作 合闸接触器
跳闸后
自 动 跳 闸
逆时针转至跳闸后： 将SA逆时针转至跳闸后： 逆时针转至跳闸后 断路器----跳闸状态，常闭触点QF在合位 跳闸状态，常闭触点 在合位 断路器 跳闸状态 控制开关----跳闸后， SA 11-10 、14-15接通 跳闸后， 控制开关 跳闸后 接通 绿灯HG----发平光， 合闸接触器 发平光， 合闸接触器KM----不动作 绿灯 发平光 不动作
跳闸后 预备合闸
合闸
合闸后 预备跳闸 跳闸
控制回路和信号回路
跳闸后
手 动 合 闸
合闸前：断路器 跳闸状态， 合闸前：断路器----跳闸状态，常闭触点 在合位 跳闸状态 常闭触点QF在合位 控制开关----跳闸后， SA 11-10 、14-15接通 跳闸后， 控制开关 跳闸后 接通 绿灯HG----发平光 发平光 绿灯 合闸接触器KM----不动作 不动作 合闸接触器
合闸：断路器 跳闸状态， 合闸：断路器----跳闸状态，常闭触点 在合位 跳闸状态 常闭触点QF在合位 控制开关----跳闸后， SA 2-4 、14-15、10-11接通 跳闸后， 控制开关 跳闸后 、 接通 红灯HG----发闪光 发闪光 红灯 断路器跳闸线圈YT----不动作 不动作 断路器跳闸线圈
断路器控制回路与信号回路分析
二、灯光监视的控制回路和信号回路 1、控制部件 由三部分组成： 由三部分组成： 控制元件； 中间放大元件； 操动机构。 ①控制元件；②中间放大元件；③操动机构。
铁路信号与控制有关问题
1.论述广义的铁路信号的概念和狭义的铁路信号的概念。
广义的铁路信号：满足以下三点要求（“信号显示应能反映所防护线路的空闲状态，反映危及行车安全的因素是否发生，指示安全运行速度”）的设备，简称铁路信号。
狭义的铁路信号：是指对行车人员和与行车有关人员发出的指示列车运行和调车工作的命令，行车人员必须按照信号的指示办事。
2.为什么要区分主体信号和从属信号？主体信号是指能独立的显示信号，指示列车或调车运行条件的信号机。
从属信号是指本身不能单独存在，必须附属于某种信号机的信号机。
列车在运行时，主要是根据主体信号的指示来做相应的动作，而从属信号只是起辅助作用。
主体信号的地位要高于从属信号。
例如，从属信号的灭灯或显示不明不停车，按容许信号处理，但若是主体信号灭灯或显示不明就必须停车。
3.试列举三个听觉信号。
号角口笛机车和轨道车的鸣笛响墩4.简述无极继电器的组成无极继电器由电磁系统和接点系统两大主要部分组成。
电磁系统由磁路和线圈组成，是继电器的感受机构，专门用来接受和反映输入物理量的性质；接点系统是继电器的执行机构，用来实现控制的目的。
5.总结继电逻辑电路的分析方法。
a.首先判断继电器与电路所接入的是前接点还是后接点，并判断继电器的类型。
b.其次根据继电器的类型判断继电器处于吸起、落下或缓放三种状态中的哪一种。
c.最后用接通公式法写出电路中电流的流向。
6.简述动力转辙机的作用。
动力转辙机是道岔的转换装置，它用来转换道岔，锁闭道岔及反映道岔尖轨所处的位置，是实现车站信号等自动控制和远距离控制必不可少的设备。
7.分路灵敏度是什么意思？为什么其值越大越灵敏？分路灵敏度是一个用电阻值来表明的数据。
它指的是在轨道电路的钢轨上，用一电阻在某一点对轨道电路进行分路，此时恰好能使轨道继电器线圈中的电流减少到落下值，则这个分路电阻值就叫做轨道电路在该点的分路灵敏度。
分路灵敏度的值越大，分路电阻值就越大，轨道继电器线圈中的电流就越小，继电器就更容易落下，所以分路灵敏度的值越大越灵敏。
交通行业智能交通信号控制与管理方案
交通行业智能交通信号控制与管理方案第一章智能交通信号控制与管理概述 (2)1.1 智能交通信号控制与管理定义 (2)1.2 智能交通信号控制与管理发展历程 (2)1.2.1 传统信号控制阶段 (3)1.2.2 固定周期信号控制阶段 (3)1.2.3 适应性信号控制阶段 (3)1.2.4 智能交通信号控制与管理阶段 (3)1.3 智能交通信号控制与管理的重要性 (3)第二章智能交通信号控制系统架构 (4)2.1 系统总体架构 (4)2.2 数据采集与处理 (4)2.2.1 数据采集 (4)2.2.2 数据处理 (4)2.3 控制策略与算法 (5)2.4 系统集成与优化 (5)第三章交通流信息检测技术 (5)3.1 感应线圈检测技术 (5)3.2 视频检测技术 (6)3.3 车载传感器检测技术 (6)3.4 其他检测技术 (6)第四章交通信号控制策略 (6)4.1 固定配时控制策略 (7)4.2 适应型控制策略 (7)4.3 实时控制策略 (7)4.4 特殊情况下的控制策略 (7)第五章智能交通信号控制与管理算法 (8)5.1 遗传算法 (8)5.2 神经网络算法 (8)5.3 群智能算法 (8)5.4 混合智能算法 (9)第六章智能交通信号控制系统评价与优化 (9)6.1 评价指标体系 (9)6.2 评价方法与模型 (10)6.3 系统优化策略 (10)6.4 案例分析 (10)第七章智能交通信号控制与管理政策与法规 (11)7.1 政策背景与法规体系 (11)7.2 智能交通信号控制与管理政策 (11)7.2.1 政策目标 (11)7.2.2 政策措施 (11)7.3 智能交通信号控制与管理法规 (11)7.3.1 法规体系 (11)7.3.2 法规内容 (12)7.4 政策与法规的实施与监管 (12)第八章智能交通信号控制与管理案例分析 (12)8.1 城市道路交叉口案例分析 (12)8.2 高速公路案例分析 (12)8.3 公共交通案例分析 (13)8.4 城市拥堵治理案例分析 (13)第九章智能交通信号控制与管理发展趋势 (14)9.1 技术发展趋势 (14)9.2 应用发展趋势 (14)9.3 政策与法规发展趋势 (14)9.4 行业合作与发展趋势 (15)第十章智能交通信号控制与管理实施与推广 (15)10.1 实施步骤与方法 (15)10.1.1 项目筹备阶段 (15)10.1.2 系统设计与开发阶段 (15)10.1.3 系统实施与调试阶段 (15)10.1.4 系统运行与维护阶段 (15)10.2 推广策略 (16)10.2.1 政策扶持 (16)10.2.2 技术交流与合作 (16)10.2.3 宣传培训 (16)10.2.4 示范项目推广 (16)10.3 市场前景与投资分析 (16)10.4 社会效益与影响 (16)10.4.1 提高交通运行效率 (16)10.4.2 降低交通率 (16)10.4.3 节能减排 (16)10.4.4 促进产业升级 (16)第一章智能交通信号控制与管理概述1.1 智能交通信号控制与管理定义智能交通信号控制与管理是指在交通信号控制系统中，运用现代信息技术、数据通信技术、电子技术、计算机技术等，对交通信号灯进行智能化控制与优化管理，以提高道路通行能力，降低交通拥堵，保障交通安全，提高交通效率的一种先进交通管理方式。
高速铁路信号与控制系统
高速铁路信号与控制系统
（2）为了提高行车效率，高速铁路都建有调度中心。 由调度员统一指挥全线列车运行。调度集中系统远距离 控制全线信号、转辙机和列车进路，正常行车不需要车 站本地控制。
（3）在各车站及区间信号室附近设置车次号核查等
这是由调度中心指挥列车运行所必需的基础设备。
高速铁路信号与控制系统
高速铁路信号与控制系统
双机热备切换技术的基本思路是对模 块不间断地进行检测，发现故障时就将 该模块从系统中隔离出来，并及时将备 用模块投入使用。双机热备切换技术的 主要方法有自诊断切换法、比较切换法 和仲裁切换法等。
高速铁路信号与控制系统
高速铁路信号与控制系统
（3）二乘二取二结构。随着高速 铁路建设的发展，对计算机联锁的安 全性和可靠性提出了更高的要求，需 要计算机联锁技术在双机热备的基础 上有一个很大的提升，以适应高速铁 路的信号控制要求。
（4）车站采用计算机联锁和大号码 道岔，道岔转换采用多台转辙机多点牵引。
（5）重视安全防护。高速铁路信号 与控制系统配备了热轴探测、限界检查、 自然灾害报警等监测点并与调度中心联网， 防患于未然。
高速铁路信号与控制系统
（6）通信信号一体化在高速铁路中 得到充分体现。专用通信系统承载业务以 数据为主，辅以话音和图像。信息传递的 时效性、安全性和可靠性要求更高。车站 和调度中心大都采用局域网。
高速铁路信号与控制系统
2. 计算机联锁子系统的基本结构
为了满足系统对可靠性、安全性的要求，计算机 联锁子系统采用冗余设计的方法。近年来，计算机联 锁子系统已由最初的单机系统、双机冷备系统发展成 为双机热备、三取二、二乘二取二等高级别冗余结构。
高速铁路信号与控制系统
（1）双机热备结构。双机热备型联锁系统是目 前被大量应用的联锁制式，其基本思想是：单机双软 件保证安全，双机提高可靠性。双机热备属于动态冗 余结构，可以通过切换来动态地改变系统配置。当主 用系统发生故障时，备用系统可以自动转换为主用系 统进行控制，大大地提高了系统的可靠性和可用性。
2023年轨道交通信号与控制专业实习报告
2023年轨道交通信号与控制专业实习报告
本次实习是在某城市轨道交通公司进行的，所在部门是信号与控制部门。
在实习期间，我主要参与了部门内正在推进的一个红外信号灯方案的研发和实验。
首先，在对信号灯的工作原理以及控制系统有了一定的了解后，我参与了该方案的硬件电路设计工作。
通过对原有信号灯控制器的结构和功能进行分析，我根据新方案的需要进行了电路设计和改进，将硬件电路的包括电源转换、通信模块、信号灯驱动和保护等部分进行优化和改进。
设计过程中，我学习了使用相关软件进行电路分析和仿真，并通过实际验证来检验电路性能和稳定性。
其次，在电路设计完成后，我参与了对信号灯的软件控制程序的编写过程。
通过对控制系统的整体架构和功能进行了分析，我利用C语言对控制程序进行了编程，并基于STC89C52单片机实现了信号灯控制程序的功能。
在编程过程中，我学习了各种控制
语句和函数，并独立完成了程序的编写工作。
最后，在电路设计和软件编写完成后，我们进行了现场实验验证，测试信号灯的控制程序的功能和性能。
通过针对不同场景的调试和测试，我对信号灯的工作原理和控制系统有了更深的了解，并且得到了实践经验和解决问题的能力。
通过这次实习，我不仅扩宽了自己在轨道交通信号和控制方面的知识，还通过实际的实验操作，加强了自己的实践能力和动手能力。
同时，我还认识了许多现实中的问题和挑战，对我今后的工作和学习都有很大的启发和帮助。
轨道交通信号与控制专业描述
轨道交通信号与控制专业描述轨道交通信号与控制专业属于交通运输工程类、电子信息类并跨足机械、材料、自动化等领域，旨在培养具备轨道交通信号与控制系统的基本理论、设计、实现能力，具备电子电路、数字信号处理、计算机控制及通信技术等综合能力，能够在轨道交通控制领域从事故障诊断与维护、系统仿真与优化、信号控制及联锁、列车自动控制等方面的研究、设计、建设和运维工作的高级专业人才。
1.专业背景轨道交通信号与控制专业的范围包括轨道交通信号及联锁、自控系统、列车载荷计量、安全通信系统、牵引供电系统及其自动化控制等。
其发展的核心在于追求轨道交通系统的安全、高效、舒适、节能等目标，提高我们平常日常出行的安全性和舒适度。
该专业着重研究和开发轨道交通运输系统的设计、控制、运行和维护，帮助构建一个可靠、安全、高效的轨道交通运输体系。
2.专业特色专业的特色主要体现在以下几个方面：（1）理论与实践相结合。
该专业是一个理论与实践相结合的高科技交叉学科，学生们将接受学术性、实验性和实用性的教育。
在学习的过程中强调实践与实验的结合，让学生们能够更快更深入地理解相应的理论，培养他们的实际操作能力，让他们在实际工作中能够很好的应用所学知识。
（2）技术创新与应用能力。
该专业注重学生的技术创新和应用能力培养，在工程和技术方面有很大的实用价值。
新型技术的不断发展和更新要求我们的轨道交通运输系统保持与时俱进，更好地满足市场的需求。
（3）宽厚的就业渠道。
该专业有着广阔的就业前景，毕业生主要能在城市轨道交通系统建设、制造、运营、维护、管理、研发等各个领域工作。
例如，学生们可以在中铁、中车等大型国有企业、地铁施工、运营企业、智能控制方向的科研机构等领域发展。
3.专业课程（1）轨道交通信号与联锁技术（2）轨道交通运输系统设计与仿真（3）列车自动控制系统（4）实时计算机控制技术（5）通信与信息管理技术（6）安全系统工程（7）电子电路设计及数字信号处理（8）数字图像处理与识别技术（9）磁测/轮径检测/列车载荷计量等测量技术（10）列车运行方式与控制策略（11）轨道交通牵引供电系统及自动化控制等。
信号与控制的关系
信号与控制的关系
信号和控制有紧密的关系。
在控制系统中，信号是经过处理之后的输入量，作为控制系统的控制量。
可以通过传感器、放大器等装置将现实世界中的物理量、化学量、生物量等转换为电信号。
而控制就是通过对信号的处理和反馈调节系统中的输出量，使得系统能够达到所期望的状态。
控制可以是开环控制，也可以是闭环控制。
在闭环控制中，输出量会通过反馈回路返回给控制器，以便进行更精准的调节。
因此，信号和控制是控制系统中密不可分的部分。
只有准确的信号输入，才能进行精准的控制，才能实现系统的稳定性和性能优化。
轨道交通信号与控制考研科目
轨道交通信号与控制考研科目
轨道交通信号与控制是轨道交通行业中的一门重要的科目，它主要研
究铁路、公共汽车轨道交通的站数、信号系统甚至计算机的使用，其主要
内容包括：铁路机械化信号技术、列车控制技术、公共汽车信号技术、列
车自动控制技术及其应用、轨道交通信息系统技术、计算机和网络技术等。
轨道交通信号与控制的教学宗旨是使学生掌握和熟练运用列车控制技术、公共汽车控制技术以及计算机技术等知识，同时注重理论和实践结合，加强学生的实际应用能力，良好的实践能力和专业技能是现代轨道交通行
业的基本要求。
轨道交通信号与控制专业考研方向
轨道交通信号与控制专业考研方向轨道交通信号与控制专业是研究轨道交通系统中信号与控制技术的学科领域。
该专业的研究方向主要涵盖以下几个方面：1. 轨道交通信号控制理论与技术：研究轨道交通系统中的信号控制原理、方法和技术，包括信号机、道岔控制原理，列车控制系统以及信号灯配时策略等。
通过提高信号控制技术的可靠性、安全性、效率，实现轨道交通系统的优化运行。
2. 列车控制与通信系统：研究列车的自动驾驶和通信系统。
通过研究列车控制技术，实现列车的自动化驾驶，提高列车运行的安全性和效率。
同时，研究列车通信系统，包括列车与地面通信、列车之间的通信等，提高轨道交通系统的信息传输效率和可靠性。
3. 信号与控制系统的建模与仿真：利用相关的数学模型和仿真工具，对轨道交通系统中的信号与控制系统进行建模和仿真。
通过仿真，研究不同信号与控制策略的优劣，评估系统的性能，为系统运行和优化提供理论依据。
4. 轨道交通系统的智能化与大数据应用：研究轨道交通系统的智能化技术和大数据应用。
通过引入人工智能、机器学习等技术，实现轨道交通系统的智能化管理和优化运行。
同时，通过大数据的采集、分析和应用，提高系统的安全性和运行效率。
5. 轨道交通系统的故障诊断与维修：研究轨道交通系统的故障诊断与维修技术。
通过开展相关研究，提高对轨道交通系统故障的检测和诊断能力，提供有效的维修方案，降低系统故障对运行的影响。
以上所述仅为轨道交通信号与控制专业考研方向的部分内容，该专业领域还涉及更多深入的研究方向，目的都是为了提高轨道交通系统的安全性、效率和运行质量。
信号与系统在自动化控制中的应用
信号与系统在自动化控制中的应用引言：信号与系统作为一门重要的学科，广泛应用于自动化控制领域。
在自动化控制系统中，信号与系统的使用能够实现对系统状态进行感知、控制及优化，提高系统的性能、可靠性和稳定性。
本文将介绍信号与系统在自动化控制中的应用，并探讨其在自动化控制中的重要性和优势。
一、信号与系统的基本概念在开始介绍信号与系统在自动化控制中的应用之前，我们首先来了解一下信号与系统的基本概念。
信号可以理解为随时间变化的物理量，它可以是连续的，也可以是离散的。
在自动化控制中，常见的信号有电压信号、电流信号、温度信号等。
而系统则是对信号的处理或转换，它可以是线性的，也可以是非线性的。
系统的输入与输出之间存在一定的关系，这种关系可以用数学模型来描述。
二、信号与系统在传感器中的应用传感器是自动化控制系统中重要的组成部分，它用于感知环境和工艺过程中的物理量，并将其转换为可供系统理解和处理的信号。
信号与系统在传感器中的应用是将感知到的物理量进行采集、转换和处理的过程。
传感器通过将各种物理量（如光、声、压力等）转换为电信号，并经过一些信号处理算法，将原始的感知信号转换为数字信号，以便控制系统能够更好地获取和利用这些信息。
三、信号与系统在控制器中的应用控制器是自动化控制系统中的核心部件，它通过对输入信号进行处理来生成控制信号，并将其输送给执行器来实现对系统的控制。
信号与系统在控制器中的应用是通过对控制信号进行传递、处理和调整的过程。
信号的传递是指将输入信号送入控制器，进行转换和处理，生成输出信号的过程。
信号的处理包括滤波、放大、采样等操作，以确保控制系统的稳定性和可靠性。
通过对信号的调整，可以实现对系统的精确控制，提高系统的响应速度和控制精度。
四、信号与系统在优化控制中的应用优化控制是自动化控制中的一种高级控制技术，旨在通过对系统的输入进行优化，使系统可以在给定的约束条件下达到最优的控制效果。
信号与系统在优化控制中的应用可以实现对系统的状态监测和调整，以使系统能够运行在最优状态下。
控制和信号
1.1.1 控制和信号本工程主要设备采用微机保护。
根据继电保护有关规程，发电机、变压器、35kV线路、10kV应急线路等的保护拟配置如下：（1）在中央控制室由微机监控的设备有：主变压器35kV侧断路器；主变压器10kV侧断路器；发电机10kV出线断路器；发电机励磁系统；厂用变压器10kV断路器；厂用10kV备用电源断路器；厂用变压器400/230V侧断路器；厂用380/220V备用电源断路器；（2）在中央控制室由微机显示的信号主要有：发电机保护信号；主变压器保护信号；厂用变压器保护信号；厂用变压器温度信号；35kV、10kV断路器和400/230V主断路器位置信号；自动准同期装置信号；10kV系统接地信号；10kV备用电源信号；以上信号由微机进行监测，通过中控室操作台上的LCD画面进行显示和人机对话。
1.1.2 微机保护（1）发电机保护配置有：a）主保护：纵联差动保护；(相间短路)定子单相接地保护；（接地）励磁绕组过电流保护；非电量保护（汽机）故障联跳。
b）后备保护：复合电压闭锁过电流保护；（负序）定子过负荷保护；低励、失磁保护；励磁过负荷保护；（过励）转子一点接地保护；转子两点接地保护。
（2）主变压器保护：主变压器有倒送电的工况，保护配置有：a）主保护：差动保护；非电量保护（包括：重瓦斯保护、轻瓦斯保护、温度保护、油位异常保护和压力释放保护等）。
b）主变35kV和10kV侧后备保护均采用如下配置：复合电压闭锁过电流保护；过负荷保护；单相接地保护；充电保护。
（3）厂用低压变压器保护过负荷保护；延时过电流保护；低压侧单相接地保护；限时电流速断保护；非电量保护（温度保护）。
（4）35kV线路保护微机距离保护；失步解列；高周高压切机；低周低压解列。
（5）自动装置配置如下厂用电系统的备用电源自动投入装置；发电机自动励磁调节装置；自动准同期装置；事故照明自动切换装置；事故记录装置。
1.1.3 同期系统本工程采用微机自动准同期装置，共设2个同期点。
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三、安装接线图 ——屏后布置图
• 是表示屏内所有二次设备引出端子之间，以及屏内设备与 端子排之间相互连接关系的图纸，是安装人员配线和运行 人员查线使用的基本图纸。 屏后接线图是背视图，所以其左右方向正好与屏面布置图 相反。 屏后接线图包括屏内元件连接图和端子排图。
• •
三、安装接线图 ——屏后布置图 相对标号法的相关概念： 安装单位：
第八章 发电厂和变电站的控制与信号
第八章
发电厂和变电站的控制与信号
学习内容：
☆发电厂和变电站的控制方式； ☆二次回路接线图； ☆断路器的传统控制方式；
☆传统的中央信号系统；
☆变电站综合自动化系统； ☆变电站自动化数据通信技术。
第八章
发电厂和变电站的控制与信号
学习目的：
☆掌握发电厂的控制方式； ☆掌握变电站的控制方式； ☆掌握归总式原理接线图；
二、展开接线图
定义： 简称展开图，在该图中，各元件被分解成若干部分。元件的 线圈和触点分散在交流回路和直流回路中。 优点： （1）容易跟踪回路的工作顺序； （2）同一个图中可清楚地表示某一次设备的多套保护和自 动装置的二次接线回路，这是原理图难以做到的； （3）易于阅读，容易发现施工中的接线错误。
适用：单机容量为20万kW以上的大中型机组。
一台锅炉 一台汽机 电气系统 单元控制室
优点：不同单元系统之间没有横向的蒸汽管道联系，管道 最短，投资较少，运行中锅炉配合机组进行调节，便于机 组启停及事故处理。
机炉电集中控制方式
二、变电站的控制方式
有人值班：220kV及以上的变电站 无人值班：110kV及以下的变电站 强电控制：DC：110V或220V
能够使看图者对二次回路的原理有一个整体的概念和认识。
10kV过流保护接线图
一、归总式原理接线图 缺点：
（1）只能表示继电保护装置的主要元件，而对细节之处无法表示； （2）不能表明继电器之间接线的实际位置，不便于维护和调试； （3）没有表示出各元件内部的接线情况，如端子编号、回路编号等； （4）标出直流“+”、“-”极符号多而散，不易识图； （5）对于较复杂的继电保护装置，很难表示，及时画出了图，也很 难让人看清楚。
☆掌握断路器的控制方式；
☆了解变电站综合自动化系统； ☆了解变电站自动化数据通信技术。
第一节 发电厂和变电站的控制方式
一、发电厂的控制方式；
主控制室方式
宏观方式
机炉电集中控制方式 模拟信号测控方式 数字信号测控方式 目前，上述各种方式并存于我国电力系统，但发展方向是集 中控制和数字化监控。
微观方式
10kV过流保护展开接线图
三、安装接线图 类型： 1、屏面布置图 2、屏后接线图 3、端子排图和电缆联系图
三、安装接线图 ——屏面布置图 要求： ①凡需经常监视的仪表和继电器都不要布置的太高； ②操作元件（如控制开关、调节手轮、按钮等）的高度要适 中，使得操作、调节方便，它们之间应留有一定的距离，操 作时不致影响相邻的设备； ③检查和试验较多的设备应布置在屏的中部，而且同一类型 的设备应布置在一起，这样检查和试验都比较方便； ④屏面布置应力求紧凑和美观。
•
⑥为了满足运行、检修、调试的方便，一般端子排的排列 是遵照以下原则来布置和排列的： – 当同一块屏上只有一个安装单位时，则端子排的放置 位置与屏内设备位置相对应。 – 当同一块屏上有几个安装单位时，则每一安装单位均 有独立的端子排，它们的排列应与屏面布置相配合；
一、发电厂的控制方式
1、 主控制室方式 适用：单机容量为10万kW以下的火电厂。
所有电气设备——电气主控室 所有锅炉————锅炉分控制室 所有汽机————汽机分控制室 凡需经常监视和操作的设备： 布置在主环正中及两侧的屏台上。
凡不需要经常监视的屏： 布置在主环的后面。
一、发电厂的控制方式
2、 机炉电集中控制方式
③安装接线图。
第二节 二次回路接线 图
——二次设备图形符号第二节 二次回路接线来自图——二次设备文字符号
第二节 二次回路接线图
继电器：利用电磁转换原理加机械机构及附属装置构成的机
械装置，主要应用于继电保护。
①电流； 反应物理量 ①启动继电器；
②电压； 保护装置中 ③功率方向； 的功能： ④阻抗； 等等
②时间继电器； ③信号继电器； ④中间继电器； 等等
电流型继电器原理
1-线圈，2-电磁铁，3-钢舌片，4-静 触点，5-动触点，6-启动电流调节螺 杆，7-标度盘，8-轴承，9-反作用弹 簧，10-轴
时间继电器
信号继电器
第二节 二次回路接线图
一、归总式原理接线图
概念：
归总式原理接线图（简称原理图）中，有关的一次设备及回 路同二次回路一起画出、所有的电气元件都以整体形式表示， 且画有它们之间的连接回路。 优点：
有无值班员
控制电源电压
弱电控制：
控制回路DC：48或24V； 跳合闸回路采用强电。
第二节 二次回路接线图
二次设备：对一次设备进行测量、保护、监视、控制和调节
的设备称为二次设备。
二次回路：由二次设备组成的回路。 二次接线图：用二次设备特 定的图形符号和文字符号来 表示二次设备相互连接情况 的电气接线图。 ①归总式原理接线图； ②展开式接线图；
指在同一屏内，属于某个一次回路所有二次设备的总称， 或这些二次设备再按功能模块分类后的每个子集设备的总称（每 个安装单位都有自己的端子排）。 设备编号： ①所属安装单位：本例均属于I； ②设备序号：一个安装单位内，从屏背面自上而下， 自右而依次编号； ③设备的文字符号：
A. •
端子排图 ①安装单位：指为了区分同 一屏上属于不同一次回路的 二次设备，设备上必须标明 的编号。以罗马数字Ⅰ、Ⅱ、 Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ来表示。 ②端子排就是许多接线端子 的组合。 ③接线端子按其用途可分为： 一般端子 、实验端子 、连 接端子 、终端端子等。
• •
A. •
端子排图 ④端子排的作用： – – – 利用端子排可以迅速可靠的将电器元件连接起来； 端子排可以减少导线的交叉和便于分出支路； 可以在不断开二次回路的情况下，对某些元件进行试 验或检修。 屏内设备与屏外设备之间的连接；
•
⑤使用端子排范围： –
–
– –
屏内设备与屏顶设备之间的连接；
同一屏上各安装单位之间的连接； 经本屏转接的回路等。