万向轴式动力车转向架驱动系统分析

本文系统地分析了万向轴式动力车转向架驱动系统的组成、悬挂方式及万向轴的结构特点。根据刚体相对运动原理，分析了在动力车运行过程中驱动系统相对车体的运动，计算了万向轴的轴向伸缩量和其它运动特性。     

空心轴传动式高速动力车稳定性分析及参数研究

给出了３７个自由度的空心轴传动式高速动力车非线性横向稳定性分析的数学模型，分析了空心轴传动高速动力车转向架技术设计方案和施工设计方案的运动稳定性，并研究了轴箱定位刚度和抗蛇行减振器对空心轴传动式高速动力车运动性稳定性的影响。     

我校主持设计的ZEC200-B0型高速动力车转向架通过湖南省科技鉴定

2006年8月24日，由我校主持方案和技术设计，中国南车集团株洲电力机车有限公司主持制造的ZEC200-B0型高速动力转向架，在湖南省株洲市九方大酒店通过湖南省科技成果鉴定。鉴定委员会认为：ZEC200-B型高速列车动力车转向架的整体性能达到国际先进水平。 ZEC200-B0型高速动力转向架是我校与株洲电力机车有限公司联合为广深铁路“蓝箭”号高速动车组动力车设计研制的高速动车转向架。共生产8列动车组，从2000年12月28日到2001年12月13日陆续上线商业运营。截至2006年4月，8列动车组已经过累计运行1300多万公里。自2002年至2005年，该动力转向架单日行程1400多公里，年平均运行31万公里，最高达到43万公里，接近国际先进动车组的年走行里程。转向架已经过严酷的运行考验，自从上线商业运行中，表现出性能可靠，质量稳定的卓越品质。     

高速万向轴式动力车转向架的参数研究

介绍了一系定位刚度对蛇行临界速度、二系悬挂刚度对平稳性能的影响，以及各类减振器阻尼对动力学性能的影响。总结出了高速动力车转向架的参数选择原则和各主要参数的优化范围。     

高速动力车轴箱用圆锥滚子轴承单元

文中对比分析了圆锥滚子轴承单元的主要特点，提出圆锥滚子轴承是高速动力车轴箱用轴承的理想选择。     

高速转向架线性与非线性模型

为了分析CRH5动车组动力学性能,提出高速转向架的线性与非线性模型,并进行整车运动模态、临界速度和轮轨力等方面的对比分析.高速转向架的悬挂系统既具有明显的线性特征,如悬挂特性,又存在诸多非线性影响因素,如一系悬挂中的轮对定位装置、二系悬挂中的抗侧滚扭装置和横向止挡等.由于高速转向架运行速度范围宽,减振器阻尼作用使两级悬挂形成了低速与高速悬挂特性.对于高速车辆而言,影响临界速度的非线性因素主要来自于转向架,同时,在非线性稳态曲线通过时,转向架的诸多非线性因素会对轮轨力产生重要影响.仿真对比分析表明：上述分析与ALSTOM计算结果基本吻合,而且非线性模型更加有利于揭示非线性因素对高速转向架动力学性能的影响规律.     

209HS准高速双层客车动力学试验研究与分析

通过对２０９ＨＳ准高速转向架一系列动力学试验的分析与理论研究的比较、证实了轴箱定位器由Ⅰ型改为Ⅲ型的有效性和部分旁承支重对抑制转向架蛇行运动的可行性。对该客车车体结构及转向架参数设计的合理性作一评价，并分析了在１８０ｋｍ／ｈ运行时平稳指标上升较快的原因，最后提出了改进意见，为准高速客车设计提供参考。     

400 km·h-1变轨距动车组转向架关键技术综述

针对国内400 km·h-1变轨距动车组转向架的研发和设计问题,在借鉴国外成熟变轨距转向架技术的基础上,重点研究了国内高速变轨距动车组转向架的5个关键问题,即牵引电机布置方式、轮对驱动方式、轴箱轴承、变轨机构、基础制动及撒砂装置,对研究中发现的问题提出了相应的解决措施。研究结果表明:电机架悬和体悬都可以给制动盘的安装让出空间,但是电机与所驱动的车轴之间都会产生相对位移,需要采取运动补偿措施;为了满足400 km·h-1变轨距动车组车轴尺寸和转速要求,需研发新型轴箱轴承;变轨机构的存在会使转向架簧下质量增大,所以研制的变轨距转向架应尽量采用轻量化设计;考虑到制动效率和夹钳随动问题对变轨距转向架制动效果的影响,基础制动应优先采用轴盘制动,其次为轮盘制动;动车组转向架尽量不采用撒砂装置,若非用不可,考虑在砂箱和喷砂嘴之间采用软管连接,以适应变轨距时的运动补偿;在对变轨距转向架进行研发的同时,应注意地面变轨设施的广泛使用,使之达到简统化、标准化的要求;变轨距转向架的研制必须考虑不同轨距铁路的限界要求,轨距相差越大,对限界要求也就越高。所研发的动车组整车于西南交通大学滚振试验台上,在施加中国客运专线线路谱激扰的情况下,最高运行速度达到了602 km·h-1,并于2020年10月21日成功下线。      

高速动力车基础制动装置的设计思路

基础制动装置是高速动力车不可缺少的重要组成部分。基础制动装置应保证在满足高速列车制动距离要求的前提下，尽量减轻重量，并根据不同的转向架结构形式采用不同的制动盘结构。制动时优先投入动力制动以减轻制动盘和制动闸片的热负荷及磨耗。     

摆式列车动力车转向架方案比较分析

对比分析了二轴与三轴转架、自导向径向与非径向转向架的曲线通过性能、为摆式列车动力车转向架方案比选提供依据,分析表明,二轴传统转向架和三轴自导向径向转向架均能满足列车曲线提速的要求,从结构复杂性和技术成熟度看,摆式列车的动力可优先考虑采用二轴传统转向架,其次为减轻轴重,也可采用三轴径向转向架。     

SIMADYND在高速磁浮交通牵引控制系统中的应用及分析

高速磁浮交通作为一种新型的交通运输方式。其安全、高速、舒适和清洁、节能等巨大优势,将是未来交通的一个重要发展方向。牵引控制系统是磁浮系统的一个重要的子系统,为磁浮列车运行提供了精确的牵引力和制动力,SIMADYND作为磁浮牵引控制系统的核心控制单元,本文基于上海磁浮线,对其应用设计做了详细的分析和说明,在应用优势和改进设计的等方面提出了看法,并对上海磁浮线牵引控制系统的运行情况进行了总结。     

半主动悬架系统对汽车侧翻稳定性的改善

为提高汽车高速弯道行驶、紧急变线行驶时的安全性,针对被动悬架系统侧翻稳定性比较差的问题,建立了半主动悬架系统模型和控制系统模型。通过控制器调整减振器阻尼力的大小,改变车身侧倾振动状态。模拟分析得到半主动悬架系统使得汽车在高速变线行驶时的侧倾角有效值下降了60．9％,侧倾角加速度有效值下降了64．6％,侧翻因子有效值下降了35．2％。结果表明利用半主动悬架系统可以有效降低汽车非直线行驶时的侧倾角与侧倾角加速度,提高了汽车的侧翻稳定性。     

预瞄信息空气悬架汽车在加速/制动工况下的LQG控制

建立了基于空气悬架的1/2车辆加速/制动系统模型,通过轴距预瞄在后轮处提前预测路面不平度;设计了基于轴距预瞄控制算法的加速/制动最优控制器;进行了白噪声仿真分析。仿真结果表明:与被动空气悬架加速/制动系统相比,基于轴距预瞄控制的主动空气悬架加速/制动系统能有效降低车辆振动。与最优控制空气悬架加速/制动系统相比,质心加速度和后轮对应处的车身加速度、悬架动行程、轮胎动载均有显著减小,较好的改善了车辆在加速/制动时的平顺性和操纵稳定性。     

基于粒子群优化模糊控制器的电动汽车再生制动控制策略研究

为提高电动汽车一次续驶里程,引入双锂离子电池组供电模式和电机再生制动能量回收系统,设计电动汽车的动力系统结构.通过对电动汽车制动模式进行分析,提出了基于粒子群优化算法的电机制动力矩模糊控制策略,并给出粒子群优化策略的算法实现.通过硬件在环仿真,证实了该控制策略能提高能量利用率.     

汽车电子机械制动技术的发展及其关键技术

电子机械制动系统是线控技术与汽车制动系统相结合而成的线控制动,它改变传统液压或气压制动执行元件为电驱动元件,由于电驱动系统的可控性好、响应速度快的特点,电子机械制动系统显现出良好发展前景。现代汽车制动控制技术正朝着电子机械制动控制方向发展,电子机械制动系统将取代以液压或气压为主的传统制动控制系统。本文介绍了电子机械制动技术的发展、现状,对电子机械式制动系统的结构、性能特点进行了分析,最后讨论了电子机械制动系统的关键技术。     

共享任务对汽车安全性和软件可用性的影响

为了确定汽车共享交互任务与驾驶任务协同作用对驾驶安全性和交互可用性的影响,进而为汽车共享软件优化和汽车共享驾驶员筛选培训提供理论参考,首先针对24名经验丰富的中国驾驶员,利用汽车模拟驾驶试验,采集了车速变化、制动时间、交互时间等驾驶安全性和交互可用性参数数据,然后通过配对样本t检验方法,在停车状态和驾驶状态,对比分析了是否使用汽车共享软件对交互可用性绩效和驾驶安全性绩效的影响. 研究表明:相对于不操作共享任务,驾驶时操作汽车共享任务交互时间增加了24%～87%,满意度降低了15%,认知负荷增加了33%～61%,但交互错误不受影响;反向来看,驾驶时操作汽车共享任务会对驾驶安全性产生影响,表现为相对于不操作共享任务,制动反应时间增加了45%,方向盘调整次数增加了217%～761%,方向盘调整角度增加了25%～66%,驾驶错误增加了512%～1053%,车速降低了8%;汽车共享软件导致的驾驶分心只影响反应时间,不影响制动行为.      

基于改进模糊PID-Smith控制器的高速动车组停车方法

为解决动车组制动过程中电制动与空气制动切换时控制模型参数变化和空气制动延时大的问题, 以提高动车组停车的精确性, 提出了一种改进模糊PID-Smith控制器; 通过分析动车组制动过程中单个车厢的力学模型, 考虑列车制动过程的特点, 建立了关于运行速度和制动力的二阶纯延时传递函数; 将离散化的二阶纯延时传递函数与单个车厢的力学模型结合, 建立了动车组多质点控制模型, 并分析了该控制模型的特点; 提出了一种改进的模糊PID-Smith控制器, 通过引入Smith预估控制器解决了动车组制动过程中空气制动系统延时大的问题, 使用递推最小二乘法在线辨识了模型参数, 以解决动车组制动过程中电制动切换到空气制动时的模型参数变化问题; 采用模糊PID控制器代替Smith预估控制器中的PID部分, 解决了PID参数整定难和鲁棒性差的问题; 采用MATLAB软件对CRH380A型高速动车组进行仿真, 在不同进站速度、不同减速度和不同程度干扰下, 使控制器控制动车组跟踪设定速度, 并与模糊PID控制器的结果进行对比。仿真结果表明: 改进模糊PID-Smith控制器得到的动力单元速度与其设定速度的误差在0.4 km·h-1以内, 而模糊PID控制器的误差在1.0 km·h-1以内; 采用提出控制器得到的停车误差在0.3 m以内, 而模糊PID控制器的停车误差在1.5 m以内; 提出的控制器满足高速动车组运行过程中停车误差小于0.3 m的要求。      

基于ECE法规的电动汽车再生制动控制策略的建模与仿真

在建立了电动汽车机电复合制动的数学模型基础上,分析了电动汽车再生制动对制动效率的影响,并据此提出了基于ECE制动法规要求下的电动汽车再生制动控制策略;并在advisor2002中建立嵌入式仿真模块对该策略进行了仿真分析.结果表明该策略使电动汽车在典型城市工况下有较强的制动能回收能力.     

铁路高速货车及其相关技术研究

提高货车运行速度是全面增加铁路运输的运能和效率的有效方式，高速货车的关键技术是转向架和制动系统，介绍了国外高速货车转向架及制动系统的发展过程，基本结构和中国货车的基本现状，提出了研制和开发中国高速货车的基本模式，指出发展中国高速货车转向架和制动系统应突破现有货车的基本框架，借鉴国外货车转向架及制动系统技术，发展具有中国特色的高速货车。     

电动汽车永磁同步电机驱动系统的制动研究

以基于SVPWM控制的电动汽车永磁同步电机驱动系统的制动工况为研究对象,重点对电机的两种制动方式(基于电机损耗控制的制动和再生制动)、两种制动方式在系统中的综合运用进行了分析,并提出了一种新的基于电机损耗控制的制动方法,它综合考虑了电机的铜耗和铁耗.通过仿真对比分析,指出再生制动性能最好,新的制动方式比只考虑铜耗的制动方式性能好,因而更适合在不能采用再生制动的场合运用.总结了新的制动方式的控制电流与电机制动转矩、转速及电机定子电阻和铁耗等效电阻的关系.