货运列车自适应模型平滑切换及节能优化研究

为了使货运列车运行过程切近实际,提出了一种基于加速度自适应的货运列车质点模型平滑切换方法。首先,建立列车的单质点和多质点模型,基于扰动加速度偏差变化率进行列车多模型的自适应切换研究。然后,为了降低大功率机车牵引电机的工作能耗,引入货运列车牵引控制的多目标和约束条件,建立了多目标优化模型,并提出一种新型的多目标飞蛾扑火(MOMFO)算法用于优化货运列车运行过程。最后,采用HXD1型电力机车牵引50节C80货车作为研究对象,通过仿真验证了所提方法对货运列车牵引电机节能及运行过程优化具有重要意义。     

基于改进粒子群算法的配电网无功优化的研究

针对电力系统无功优化问题多变量、不连续、非线性的特点,本文建立了以系统年运行费用最小为目标函数、以有功功率和无功功率为约束条件的数学模型,并应用改进的粒子群算法对无功优化问题进行求解.该算法在权重系数和不活动粒子两方面进行改进,有效地解决了进化过程中陷入局部最优和搜索精度差的特点.最后,通过对IEEE30节点系统进行无功优化算例分析,仿真结果验证了该算法解决电力系统无功优化问题的有效性和可行性.     

基于复杂线路的货运列车多目标优化研究

针对复杂线路的全局最优工况序列和最佳工况转换点位置难以确定的问题,提出一种基于改进麻雀搜索算法（ISSA）最佳工况转换点位置多目标优化方法。分析货运列车运行约束条件,根据性能指标要求构建以节能准点为优化目标的模型,采用线性加权求和设计适应度函数;根据实际运行线路限速和坡道情况规划求解复杂线路下货运列车工况序列,采用基于自适应权重和Levy飞行扰动ISSA,求解此工况序列下的最佳工况转换点位置。仿真结果表明所设计的工况序列及转换点位置生成的目标速度曲线方法,能在满足货运列车准点运行的前提下实现节能。     

基于C8051F120的洗井自动控制系统

针对传统洗井方法效果不理想的缺点,设计了一种基于C8051F120单片机的洗井自动控制系统。该洗井自动控制系统能够连续有效地采集洗井过程中的液体流量和浊度,通过分析出液浊度可自动调节洗井液的注入流量以满足洗井各个阶段的要求。     

基于不同区间划分的货运列车节能优化策略

首先分析了货运列车在平坡和变坡点处的计算方法,以降低货运列车牵引能耗为目标,时间和限速为约束条件搭建了货运列车节能优化模型。考虑线路中存在临时限速的情形,提出了一种基于不同区间划分的节能策略。此策略依据最快速度曲线下的工况序列对区间进行划分,在区间中插入惰行工况形成节能工况序列,利用改进鲸鱼优化算法求解各区间工况转换点的位置。最后通过在仿真和实际线路上与经典的四阶段节能策略进行对比分析,验证了所提节能策略的有效性。     

电力机车牵引电传动系统关键参数自动优化方法研究

为了使电力机车牵引电传动系统参数匹配最佳,对电力机车牵引电传动系统关键参数自动优化方法进行了研究。首先,建立了某型号电力机车牵引电传动系统的仿真模型,仿真结果证明了建模的准确性及合理性。其次,针对原模型开展试验设计(DOE)仿真,获得一簇反映系统运行规律的仿真结果,基于仿真结果建立了映射系统输入参数与输出特性的近似模型。再次,基于近似模型采用多目标粒子群优化算法进行寻优,获得了优化的设计参数。最后,对比分析几种模型仿真优化的结果,验证了采用近似模型进行全局寻优方法的效果,且在保证仿真精度的前提下,达到了极高的仿真效率。研究结果对于电力机车牵引电传动系统的高效率仿真具有参考意义。     

一种基于BJT的耐200℃高温碳化硅MOSFET驱动电路

提出一种耐高温200℃的碳化硅MOSFET驱动电路。该驱动电路采用双极性结型晶体管(BJT)作为开关器件,避免了高温下硅基MOSFET关断能力弱化而引起的驱动电路失效。该驱动电路利用充电与放电两条支路将0V/5V源驱动信号调整为-5V/18V的栅极驱动电平。每条支路都采用自举电容加速BJT的开通过程,从而加快驱动电流的建立。建立该驱动电路的等效模型,通过该模型得到计算驱动电路中四个主要无源器件的等式以及主要无源器件与BJT电流放大系数之间的关系,并以此确定温度补偿策略。在85V/14.5A的负载条件,不同温度对驱动电路进行双脉冲测试,可知MOSFET的开通暂态时间随温度升高由133.6ns缩短为112.4ns,而关断暂态时间由99.2ns增加到109.8ns。温度对其影响主要体现在随温度升高,碳化硅MOSFET的跨导增大,米勒平台降低,进而影响开关过程的时间。