基于模糊路况识别的电力机车粘着控制

在机车牵引控制系统中,是通过粘着控制实现车轴牵引转矩的控制。在传统的粘着控制方法中,由于不同路况下控制参数固定会导致机车牵引力损失过多,为优化轮轨间的粘着利用,提高机车的牵引力,提出了一种模糊路况识别的粘着控制方法,通过观测器观测到的粘着系数以及机车车轴参考速度估算模块计算的蠕滑速度模糊识别机车的运行路况,根据不同路况调整相应的空转判别参数以及牵引转矩输出函数。建立电力机车模型来验证方法的有效性,仿真结果表明,改进的粘着控制方法减少了牵引力的损失,提高了粘着利用效率,为电力机车的牵引运行提供更高的牵引力。     

利用小波分析和云模型实现机车优化粘着控制*

分析了电力机车粘着控制系统的基本原理,建立了包含粘着特性的机车牵引力传递模型;利用小波分析消除车轮速度信号中干扰噪声,提高机车空转趋势识别的可靠性。云模型将模糊性和随机性有机地结合在一起,实现定性概念和定量表示间的转换;针对机车牵引系统的强非线性和不确定性,设计了云模型粘着控制器。通过与传统的粘着控制方法对比表明,小波分析和云模型粘着控制方法不但可以有效抑制空转,同时可以实现优化粘着控制。     

基于轨面辨识的电力机车粘着控制仿真研究

针对避免因轨面粘着条件变化而造成车轮空转,提出了基于模糊理论的轨面辨识控制方法,将实时蠕滑速度和全维状态观测器实时估计,并利用粘着系数通过模糊逻辑推理判断的当前轨面与标准轨面的相似度,快速、准确地辨识出当前轨面的粘着峰值点.最后通过对牵引电机的输出转矩动态调整,以实现充分利用当前轨面轮轨间接触力的目的.在MATLAB/Simulink中建立四轴电力机车模型进行仿真研究.仿真结果表明:基于模糊理论的轨面辨识粘着控制方法有效的防止了车轮空转,提高了列车运行的稳定性和铁路运输效率.     

机车粘着控制多学科仿真平台研究与实现

随着我国铁路运输的不断发展,机车的牵引力也不断增加.如何有效地增加机车牵引力,预防和控制打滑控制现象是粘着控制研究的重点.传统的粘着控制基于简化的二自由度机车数学模型,不能准确的表征复杂的机车模型.利用多体动力学仿真软件Simpack搭建机车模型,配合Madab/Simulink软件搭建的机车电机传动控制模型,利用Mathworks公司的基于模型设计方法,在传统仿真模型中加入DSP控制器,构建跨多学科的机车粘着控制仿真平台,仿真结果表明,多学科仿真平台能有效的实现机车粘着控制仿真.     

基于改进相位移法电力机车粘着控制

在研究电力机车优化控制的研究中,粘着控制是高速重载机车需要研究的关键问题.针对电力机车粘着控制传统方法在潮湿轨面中粘着利用率低及相位移法添加的正弦相移测相信号引起牵引转矩的波动,对电机产生不良影响等问题.为解决上述问题,设计了采用组合校正法及相位法相结合的粘着控制方法.在simulink中搭建机车动力学模型,应用改进后相位移粘着控制方法,仿真结果表明,新的粘着控制方法具有相位移粘着控制高粘着利用率优点,同时减小转矩波动对电机的不良影响时间,为机车粘着优化控制提供了参考.     

基于FIP网络的电力机车牵引网络通信模块的研究

主要以基于FIP网络的电力机车作为研究对象,通过对电力机车的FIP网络和在其网络控制下的牵引控制单元(TCU)进行研究,搭建DDU半实物开发平台,开发平台由两台PC机加上相应的FIP网卡模拟机车上的MPU、TCU并和DDU实物组成FIP网络,从而实现整个机车的牵引通信模块的控制功能.     

电力机车粘着控制技术的相关问题及其研究现状

电力机车的牵引力和制动力的形成依赖于轮轨间的粘着,粘着性能的优劣决定于粘着控制系统的设计。随着我国高速铁路建设规模的扩大和运载负荷的增加,提高机车粘着控制的性能更加重要。本文主要介绍了粘着系统的基本理论和当前电力机车粘着控制方法的研究现状,详细介绍了三种典型的粘着控制方法并分析了其利弊,最后对粘着控制方法的发展进行了展望。指出粘着控制的发展在于改进和有效组合现有控制方法并发展智能方法。     

城市轨道交通列车空转检测与校正方法研究

城市轨道交通列车牵引过程中由于诸多原因可能发生列车车轮空转的现象,空转会引起速度测量误差,可以导致轮轨擦伤甚至是脱轨事故的发生;文中提出速度差判别法对列车的空转进行检测,并研究列车速度及走行距离校正模型,由于列车牵引过程目标速度低,为了快速平稳地实现目标速度的跟踪和空转的补偿,进而设计模糊控制系统对列车的速度进行控制;在Simulink环境下搭建模型并进行仿真,仿真结果表明,该模糊控制系统补偿空转的同时实现了给定列车速度的跟踪。     

机车牵引电机声音检测与故障诊断系统应用研究

由于目前机务段检修车间牵引电机故障检测存在不足,提出基于小波包分析与BP神经网络相结合的故障诊断方法。以HXD3型电力机车YJ85A型牵引电机为例,利用Android为嵌入式开发平台,设计完成一款具有一定便携性、可行性和工程实用价值机车牵引电机声音检测与故障诊断系统。为机务段检测人员判断牵引电机故障与否提供相关参考,在一定程度上起到辅助诊断的作用。     

电力机车粘着控制中滤波环节的优化设计方法

研究电力机车粘着控制中滤波环节设计优化的问题.在电力机车的粘着控制研究中,传统滤波环节操作繁琐,依靠运行实验反复调试,对控制程序改动大导致实验成本较高,没有形成有效的设计方法.为克服上述问题,采用MATLAB工具与FPGA平台相结合的计算机辅助设计方法,解决了实验中滤波环节的设计问题.利用FDATools设计所需要的滤波器并结合Fdesign实现数据定点化,之后利用Simulink-Modelsim联合仿真并转换Vefilog HDL代码,在FPGA平台上得以实现.仿真结果表明,上述方法在保证了良好滤波效果的基础上,大幅缩短设计时间,使得在车辆实验中便于快速修改,同时也为后续的粘着控制板卡制作提供了理论参考.     

Synergetic control of asynchronous electric traction drives of locomotives

The problem of synthesis of the control system of locomotive asynchronous electric traction drives with regard to processes in the wheel-rail contact. In this system, the wheels can slip relative to the rail, and the excessive slippage has a negative effect on the locomotive traction properties and increases the wear of the wheel pair and rail surface. Modern techniques of solving this problem are based on the forced increase of the coefficient of traction in the wheel-rail contact and on tracking the acceleration of the wage wheels rotation rate as the wheel slip development is evaluated. A new approach to the synthesis of locomotive traction controllers is proposed that is based on the theory of synergetic control. The proposed traction controller ensures a prescribed slip rate of the wage wheels relative to the rail thus ensuring the maximum traction; furthermore, this controller minimizes the loss of energy in the power unit of the electric traction drive.     

Practical active traction control for independent-wheel-drive electric vehicle based on slip-ratio threshold determination

The traditional traction control system (TCS) based on hydraulic braking only works when the wheels are slipping, which will cause the problem of slow response to extreme slip. In addition, the TCS of four-wheel-independent-drive electric vehicle (4WIDEV) is often based on road adhesion characteristics identification or optimal slip ratio identification to implement active control, which is difficult to achieve in engineering. Aiming at this problem, a practical active TCS is proposed in this paper. Firstly, according to the wheel slip state of the front and rear axles, the dynamic transfer of torque between axles is realized to maintain the vehicle propulsion power. Second, the adhesion conditions between road and tire are classified, and two sets of target slip ratio thresholds are formulated for high and low adhesion pavement, respectively. Then the current road adhesion coefficient is estimated by using the advantage that the in-wheel motor torque can be obtained in real-time. Thirdly, the overall framework of the control strategy is established, the logic threshold control algorithm is adopted for tracking the wheel target slip ratio. Finally, the simulation results show that the proposed active TCS can improve the vehicle power and avoid excessive wheel slipping.     

电动汽车低速电气制动防抱死功能的研究

研究电动汽车制动防抱死功能优化问题,电动汽车在冰雪路面上进行纯再生制动时,驱动轮极有可能抱死,从而造成车辆操纵稳定性下降。为解决上述问题,根据驱动电机在基速以下的调速特性,提出了调压调速型电气ABS模型。以单轮电动汽车模型为研究对象,设计了以车轮滑移率为控制目标的滑动模式防滑控制器。在Matlab/Simulink环境下建立了电气ABS仿真模型,仿真结果表明所建模型具有良好的稳定性;同时表明制动过程由初期的反接制动、为主体的中期再生制动及后期的反接制动构成;且制动精度明显高于传统ABS。研究结果对电动汽车再生制动系统的设计具有一定的参考价值。     

基于Stateflow电力机车变流器控制设计与实现

某出口型号交流电力机车牵引控制系统要求变流器控制逻辑具备接触器控制、牵引系统数据交互、变流器故障保护、变流器启动自检等功能。针对以上功能,基于MATLAB中的Simulink/Stateflow可视化编程工具进行牵引控制模型的搭建,遵循模块化编程理念,采用较少的程序代码编写实现复杂的逻辑控制模型,生成逻辑清晰的控制功能流程图,进行半实物仿真测试,增强控制模型的可靠性。通过该变流器产品型式试验检验,验证变流器控制逻辑的功能可以满足控制系统的需求。     

基于EMTDC/PSCAD的电力机车暂态仿真

利用EMTDC/PSCAD软件建立了电力机车的主电路。通过C语言编写自定义模块实现了在仿真过程不停止的情况下,实时调节整流电路触发角,通过实时观察牵引网侧电流的波形,并对其进行傅里叶分析,得出电力机车在运行过程中直流侧电压和牵引网侧电流的特点。     

基于工控机控制的轮对数控车床检测装置

轮对数控车床检测装置是用于车辆轮对外形几何尺寸在镟修前后的检测.该装置在车辆轮对镟修前检测出轮对相关外形几何尺寸,并将检测的数据经工控机融合处理后传递给数控系统,以指导数控车床对车辆轮对的镟修,并保证车辆轮对的加工精度;车辆轮对镟修完成后,再用此装置检测出车辆轮对的外形几何尺寸,以用于车辆轮对的装配.     

东风6机车微机系统分布式仿真测试台研究

以９台３８６微机系统分别代表东风６机车电传动实际柴油机、励磁发电机、，主发电机及６台电动机模块，研制了出东风６机车微机系统分布式仿真测试台，各模块采用数字仿真解算数学模型，模块间用ＡＤ／ＤＡ连接，可测量各物理量的模拟量值，各模块通过串行通讯与一台３８６主机通讯，主机监控各模的运行状态，记录运行曲线和数据。这种分布式的测试台及数字、模拟混合式的数据处理和信号传输体制能更加形象化地模拟真实的机车电传上     

基于双DSP的牵引电机控制系统硬件实现

磁场定向、直接转矩等高性能的交流电机控制方式若能成功应用到交流传动电力机车上，将使机车的性能得到显著提高。本文介绍了一种采用两个高速数字信号处理器为主构成的双DSP全数字化电机控制系统。对整个电机传动系统做了介绍，对控制系统硬件设计做了详细阐述。