本书从资料搜集到写作，历时六年完成，首次针对国内LED轨道车厢照明系统进行系统的设计、故障诊断与预报以及可靠性研究分析。旨在梳理LED轨道车厢照明系统的设计与研究思路，保存、整理研究成果，为相关的研究提供资料及参考。该项成果对于推动LED轨道车厢照明系统研究的向前发展，以及对于相关学术研究都具有重要的学术价值。主要内容如下：简要介绍了LED照明及其应用的发展情况，并对轨道车辆车厢LED灯具进行改进，设计了LED照明驱动电源。对整体照明系统的控制方法进行研究并增加了在线故障诊断与预报技术，以确保轨道车厢照明系统安全的运行。最后对LED轨道车辆照明控制系统可靠性进行分析，预测其使用寿命。本书的目录编排以LED轨道车厢照明系统的设计步骤为顺序，以便再现研究的过程，为读者提供理论参考。
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目录
前言
第1章 概述 1
1.1 LED照明在轨道车辆中的应用与发展 1
1.2 轨道车辆车厢LED照明存在的问题 4
1.3 本章小结 5
第2章 轨道车辆车厢LED照明结构设计 6
2.1 新型旋轴式轨道车辆车厢LED照明结构设计 6
2.2 轨道车辆车厢LED照明散热装置结构设计 8
2.3 轨道车辆车厢LED照明保护装置结构设计 12
2.4 本章小结 13
第3章 轨道车辆车厢LED照明系统驱动电源设计 14
3.1 轨道车辆车厢LED驱动方式的选择 15
3.1.1 恒流式LED驱动器 15
3.1.2 稳压式LED驱动器 16
3.2 轨道车辆车厢LED照明驱动电源基本原理 17
3.2.1 DC/DC变换器原理 17
3.2.2 PWM调制技术 19
3.2.3 闭环反馈 19
3.3 轨道车辆车厢LED照明驱动电源的设计 19
3.3.1 驱动芯片的选择 19
3.3.2 EMC电路设计 21
3.3.3 整流滤波电路设计 22
3.3.4 PFC电路设计 23
3.3.5 降压稳压电路设计 24
3.3.6 DC/DC变换器电路设计 25
3.3.7 LED驱动电源整体电路设计 26
3.4 轨道车辆车厢LED照明驱动电源电路仿真分析 28
3.4.1 仿真电路的设计 28
3.4.2 整流滤波电路的仿真分析 29
3.4.3 DC/DC变换器的仿真分析 29
3.4.4 LED驱动芯片的仿真分析 30
3.4.5 LED驱动电源电路仿真分析 32
3.5 本章小结 35
第4章 轨道车辆车厢LED照明控制系统设计 36
4.1 轨道车辆车厢LED照明控制系统研究现状 36
4.2 轨道车辆车厢LED照明控制方法分析 37
4.2.1 分散式控制方法 37
4.2.2 集中式控制方法 38
4.3 轨道车辆车厢LED照明控制系统总体方案 38
4.4 轨道车辆车厢LED照明控制系统总体原理 40
4.5 控制系统亮度采集模块的设计 41
4.6 控制系统通信方式的选择 43
4.6.1 RS232通信方式 43
4.6.2 RS485通信方式 44
4.6.3 CAN总线通信方式 44
4.6.4 三种通信方式的比较 45
4.7 轨道车辆车厢LED照明控制系统通信接口电路设计 45
4.7.1 基于SJA1000的控制电路设计 46
4.7.2 基于PCA82C250的收发电路设计 48
4.8 轨道车辆车厢LED照明控制算法研究 49
4.8.1 车厢亮度变化因素分析 49
4.8.2 亮度处理数据融合算法 49
4.8.3 PID控制算法 54
4.9 轨道车辆车厢LED照明亮度智能控制仿真分析 55
4.9.1 置信距离矩阵的计算 56
4.9.2 支持度关系矩阵的计算 57
4.9.3 融合结果的计算 59
4.9.4 总体结果分析 59
4.9.5 PID仿真分析 61
4.10 本章小结 64
第5章 轨道车辆车厢LED照明系统故障诊断与预报 65
5.1 轨道车辆车厢LED照明系统故障机理分析 65
5.1.1 LED控制电路模块故障机理分析 66
5.1.2 LED驱动电源模块故障机理分析 69
5.1.3 LED灯板模块故障机理分析 70
5.1.4 亮度传感器采集模块故障机理分析 71
5.2 基于置信规则库的系统故障诊断研究 72
5.2.1 故障特征提取方法研究 73
5.2.2 置信规则库理论 82
5.2.3 桥式整流滤波电路故障诊断 85
5.3 基于置信规则库的系统故障预报研究 88
5.3.1 基于置信规则库的故障预报 88
5.3.2 亮度传感器故障预报仿真分析 90
5.4 本章小结 94
第6章 轨道车辆车厢LED照明控制系统可靠性分析 96
6.1 LED照明产品可靠性问题 96
6.1.1 LED照明产品可靠性技术研究现状 96
6.1.2 可靠性定义与度量 97
6.1.3 可靠性实验 100
6.2 LED照明控制系统可靠性建模与分析 101
6.2.1 可靠性模型 101
6.2.2 可靠性分析 104
6.3 LED照明产品可靠性因素分析 108
6.3.1 故障树理论与分析方法 109
6.3.2 故障树的建立 109
6.3.3 故障树的数学描述 110
6.3.4 故障树的评定 111
6.3.5 可靠性影响因素分析 112
6.4 LED照明控制系统剩余寿命预测 117
6.4.1 加速退化实验的分类及模型 117
6.4.2 基于Wiener过程的轨道车辆车厢LED照明控制系统剩余寿命预测 121
6.4.3 实验准备 126
6.4.4 实验设备 128
6.4.5 实验步骤 129
6.4.6 轨道车辆车厢LED驱动电源剩余寿命预测 131
6.5 本章小结 134
参考文献 136
附录 139
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