随着计算机工控技术尤其是智能化嵌入技术、现场总线和网络技术以及安全相关通信技术的发展,系统功能更加丰富、控制范围更大、体积更小、结构更简洁、配置更加灵活、电子化程度更高的全电子计算机联锁已成为我国计算机联锁的一个主要发展方向。而在分布式全电子计算机联锁架构下的轨旁设备智能化控制,将会极大地提升铁路信号轨旁基础设备的功能以及控制、维护水平,全面实现对现阶段仍然主要沿用于电气集中联锁时代的轨旁设备的“革命性”改进。其中工作及控制机理最复杂且唯一几乎直接作用于轮轨的道岔转辙机的智能化可以说最为关键。论文及相关工作主要包括:以目前我国铁路使用最为普遍的ZD6系列直流电动转辙机为原型,在深入分析国内外转辙机技术的基础上,提出了一种直流电动智能转辙机的设计方案。对转辙机中的动力驱动模块、过载保护模块以及位置表示模块进行了智能化改进设计;建立了无刷直流电机的数学模型,据此设计了无刷直流电机自适应控制算法,并构造出相应的Lyapunov函数证明该控制器的稳定性,以达到在负载与工作环境不确定的情况下,提高道岔转换位移的精确性以及优化电机转动过程的目的;对转辙机的道岔位置表示功能进行了改进及安全设计,采用冗余的位移传感器替代较易故障的开闭器;实现了相关控制单元的软件编程;构建了模拟智能转辙机功能结构的实验平台,对智能转辙机的控制逻辑、功能实现以及自适应控制算法的效果进行了验证,并给出了验证结论。