CRH3型动车组空气制动系统的两种控制模式

详细分析了CRH3型动车组两种空气制动控制模式的设计和实现过程.这两种控制模式为在正常情况下使用的直通式电空制动和在故障或者救援时使用的自动式制动.两种控制模式相互独立、功能完备且性能可靠,同时二者又相互关联且可根据不同工况进行转换,以实现列车安全平稳运行.此外,CRH3型动车组制动系统还具有完善的故障诊断功能.     

径向构造电液复合缓速器制动特性

为保证在长下坡工况时的安全行驶,重载车辆普遍安装液力缓速器或电涡流缓速器.液力缓速器(液缓)低速特性差,单独使用难以满足重载车辆在低车速下长坡时对辅助制动系统的需求,而电涡流缓速器(电缓)在高速时扭矩小,由此得出:电缓与液缓两者的制动性能具有互补的特点.结合液力制动及电涡流制动机理,将电缓与液缓一体化设计,获得了一种径向构造的电液复合缓速器(简称电液复合缓速器).该缓速器在低转速下主要依靠电涡流缓速部分制动,在高速时依靠电涡流缓速部分及液力缓速部分共同作用.对试制的样机进行台架试验,研究了电液复合缓速器的制动特性和控制方法.同时,建立车辆仅依靠缓速器制动的动力学模型,并根据试验结果建立了考虑响应时间的缓速器模型.通过对上述模型进行数值模拟,研究在相同空间内设计的电液复合缓速器、纯液缓和纯电缓的制动特性.研究发现车辆仅依靠电液复合缓速器进行制动,不但能够满足国标对车辆辅助制动系统的要求,还能够使制动时间最短.除此之外,可仅通过控制电涡流部分的制动扭矩实现车辆的恒速控制,从而简化车辆辅助制动系统的控制难度.     

微机控制轨道交通车辆制动软管检测装置的研制

介绍了微机控制城轨交通车辆制动软管检测装置的设计方案.该装置利用触摸屏作为人机对话接口,单片机PIC16F877作为控制单元实现制动软管风压、水压数据的实时采集、自动控制检测过程以及试验结果的存储、查询和打印功能.通过研制本检测装置,提高了制动软管试验过程自动化程度和试验结果的准确性,降低了维修人员的劳动强度,为行车安全提供了保障.     

超级电容在城市轨道车辆中的节能应用

根据城市轨道车辆频繁启动和制动的特点,提出一种新的基于车载电阻制动能量控制的方法,对电阻制动能量进行回收并合理利用,减小列车制动时在制动电阻上的能量消耗,采用超级电容作为储能元件以回收电阻制动能量。基于对上海地铁2号线试验测试能量的详细分析,以及结合超级电容的各种特性,确定回收电阻制动能量时超级电容的容量。     

城市轨道车辆负载阻力的模拟系统

为了研究城市轨道车辆的牵引特性,建立了车辆的负载阻力、负载转矩、牵引电机等效转动惯量的数学模型,建立了缩小比例的牵引电机加载试验系统.该系统由牵引电机、惯性飞轮、负载电机、数据采集卡和变频器等组成,应用LabVIEW软件编写了集电机控制和实时信号采集功能为一体的软件程序.试验结果表明,所设计的系统能够准确模拟列车实际运行工况.     

电磁液冷缓速器制动性能

针对电涡流缓速器制动力矩热衰退严重的问题,提出了一种基于横向磁通的转子内嵌式电磁液冷缓速器,研究了其结构特点和工作原理,根据其涡流分布规律,利用电磁学原理推导出了缓速器制动力矩计算公式,得到了缓速器制动力矩与转子尺寸、凸极形状、定子材料、励磁电流及转子转速等参数之间的关系,并通过试验验证了制动力矩计算公式的正确性.最后对该电磁液冷缓速器进行了空损力矩试验和制动力矩热衰退试验.试验结果表明,该电磁液冷缓速器结构合理,功率密度高,持续制动热衰退小.     

基于智能脉宽调制的车辆牵引力控制系统驱动轮制动控制

为实现车辆牵引力控制系统(TCS)驱动轮制动控制的精细调节,对车辆液压制动系统的高速开关阀控制进行了分析,试验确定脉宽调制(PWM)控制规则,基于神经网络PI设计了TCS驱动轮制动控制的智能PWM控制器。利用面向TCS的AMESim与MATLAB联合仿真平台进行了仿真分析,结果表明,基于智能PWM的TCS驱动轮制动控制方法能够实现对制动压力的精细调节,有效地提高了车辆的加速性。     

车辆防滑控制原型硬件在环试验

针对某4×2车辆,提出了一种适用于车辆驱动/制动工况的防滑控制算法。驱动防滑采用发动机力矩和驱动轮制动的联合控制方式,制动防滑采用基于门限值的制动控制方式。在Matlab/Simulink环境下建立了控制算法原型,并搭建了防滑控制系统硬件在环试验平台,通过硬件在环试验对控制算法原型进行的验证结果表明,算法能有效抑制车轮的过度滑转或滑移,提高车辆牵引性能、制动性能和操纵稳定性能。     

基于电流补偿的汽车制动特性试验技术仿真研究

为改善汽车制动控制中由于机械惯量不足而引起误差大的缺点,提出了制动器试验台驱动电流控制方法.通过采用机械惯量电模拟的方法,用驱动电流控制来追加影响补偿模拟系统对真实系统的偏离,让模拟系统的转速、角速度逼近于理想化真实系统的值,并用能量误差作为评价指标.经MATLAB仿真试验证明,该控制方法误差小且算法简单,抗干扰性好,鲁棒性强,可以缩短制动距离,控制效果较为理想.     

制动器试验台的控制方法分析

针对制动器试验台的研究,首先采取惯量混合模拟方法(机械惯量和电惯量的混合模拟)讨论了试验台上电机驱动电流的计算机控制方法,然后根据所设计的路试时的制动器与相对应的实验台上制动器在制动过程中消耗的能量之差对设计的控制方法作出误差分析.     

列车智能制动试风系统的设计

列车智能制动试风系统是通过可编程控制器、工控机、压力检测等进行无线组网,完成对火车制动装置安全系数的高低检测,从而完成每一列火车到站后或出站前制动系统的检验,降低列车因制动系统出现故障而引起的列车事故。     

地铁列车制动缓解旁路电路的改进

为解决现有地铁列车制动缓解电路和制动缓解旁路开关存在的问题,本文通过对制动缓解旁路电路的详细分析,提出在旁路开关失效的情况下,使得列车收到空气制动和停放制动已缓解信号的改进方法,有效地降低了行车大间隔事故和救援事故发生的频率.     

基于滑移-黏滞摩擦机理的制动系统模型开发

研究了制动近零状态和制动抱死状态下制动力矩的求解理论,开发了一种新的制动系统模型。根据制动过程中制动盘与制动钳(制动鼓与制动蹄)之间的运动状态,基于滑移-黏滞摩擦机理,建立了动、静两种摩擦状态下的制动力矩求解算法。开发了独立的制动模型子程序,并在ADAMS软件中进行应用。仿真结果表明:建立的制动系统模型比原ADAMS中的模型可以更准确地仿真车辆平路制动停车工况和坡道制动停车工况,对于汽车的仿真分析具有应用价值。     

鼓式制动器刚柔耦合虚拟样机

提出了鼓式制动器刚柔耦合虚拟样机的建立方法。将制动器中的凸轮和滚轮视为刚性体,将制动鼓、制动蹄和摩擦片视为柔性体,联合运用多刚体动力学分析和有限元方法,构建了刚柔耦合虚拟样机。以初速度为30、50和65 km/h的满载制动过程为典型工况进行了分析,将分析结果与台架实验值进行了对比。结果表明,仿真值与实验值的制动效能曲线变化趋势一致,最大制动力矩相对差值百分比小于10%。     

可控制起动行星齿轮减速装置传动方案的改进设计

在对已有文献提出的可控制起动行星齿轮减速装置传动方案进行分析、讨论的基础上，提出了一种改进的设计方案，即将原设计中的周转轮系的输入构件与控制环节进行互换，并在内齿圈的前级串联一级定轴齿轮副，同时对新旧方案进行了对比研究，结果表明新方案在该减速器的制动转矩、装置尺寸、成本及外观等方面均有所改善。     

可控制起动行星齿轮减速器的研究

研究了在磁粉制动器制动下实现对行星齿轮减速器软起动的控制方案，根据行星传动和磁粉制动器的特点，给出了传动系统的数学模型并进行了动力特性分析，使得电动机在与负载不脱离的情况下实现了软起动，从而减小了起动的冲击。     

营运车辆制动蹄片磨损量动态检测

为实现营运车辆制动器蹄片磨损量的动态检测,提出了采用阻值分级法的蹄片磨损量检测模型,研究了传感器阻值在检测精度分别为10%、5%、2%、1%、0.5%和0.2%时的分布规律。仿真结果表明:随着检测精度的提高和分压电阻阻值的减小,磨损前后并联电阻阻值成明显的近似线性关系。研发了蹄片磨损传感器并进行了试验。试验结果表明:试验传感器的检测电压阈值为0.15V,可实现对磨损量为1mm、精度为8.3%的蹄片磨损量动态检测,验证了制动蹄片磨损量动态检测方法的可行性和准确性。     

新型列车尾部制动管内压力检测装置的研究

列车在停站后再发车前或在运行中,如何使机车乘务员及时准确地掌握列车尾部的风压,成为事关行车安全与运输效率的重要课题．在总结国内外主要列车尾部压力检测装置的基础上,介绍了新型便携式列车尾部压力检测装置的研制,该装置通过采用最新的检测技术、无线传输技术以及故障诊断技术,大大提高了列车尾部压力检测的准确性和及时性．     

基于反步法的列车制动缸压力精确控制

针对重载列车电控空气（ECP）制动系统,提出基于反步法的制动缸压力精确控制方法. 通过等效连续化处理和线性化处理,建立具有严格反馈方式的ECP制动系统控制模型;引入已知上界的不确定项,采用指数趋近律的滑模变结构,实现系统局部鲁棒性;基于反步法设计控制律,构造误差变量以及 Lyapunov函数;引入一阶滤波器,解决控制律中存在的“微分项数爆炸”问题. 硬件在环试验结果表明：与传统控制器相比,基于反步法的制动缸压力控制器具有更高的控制精度,其稳态控制误差在±8 kPa内,且调压过程无明显超调;在控制器中引入控制死区,可以大幅降低AV/RV阀的动作次数,提高系统使用寿命.     

列车无接触制动的探讨

传统的踏板制动存在的问题是制约提高运力的主要矛盾，是限制列车运行速度和扩大编组的主要障碍。本文提出了无接触式的涡流制动的结构原理和简单的控制方法，这项新技术是提高运力的主要措施。