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制动系统关系着机车的运行安全。我国目前广泛使用的传统自动空气制动机JZ-7、DK-1型制动机不能满足大秦线重载制动的需要,在这种情况下,铁道部将研制新一代机车制动机DK-2,新型机车制动控制单元是DK-2型制动机的关键部件。论文详细介绍了DK-2型机车制动系统的组成、工作原理,分析了机车制动系统对制动控制单元的功能需求,提出了新型机车制动控制单元的设计方案,以嵌入式计算机PC/104作为CPU,设计了新型机车制动控制单元的硬件和软件。重载列车编组加长,列车总重增加,对制动要求更加精确。在本文中采用PWM控制实现对机车闸缸和均衡风缸压力的精确控制,从而达到精确制动的目的。由于不同制动机之间特性参数存在差异,因此要求控制算法具有自适应性。本文采用模糊自适应PID,根据每个时刻的偏差和偏差变化率,在线实时调整PID的参数。论文详细介绍了新型机车制动控制单元的硬件和软件设计。硬件采用模块化设计方案,包括CPU模块、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、PWM输出模块、通信模块。软件采用ISaGRAF软件作为编程软件,软件主要包括逻辑处理程序、自检程序、故障检测处理程序和通信程序。最后对DK-2型机车制动系统做了部分实验,实验表明新型机车制动控制单元符合有关的技术要求,新型机车制动控制单元方案合理,系统性能好,能够满足重载列车制动的需要。