铁路驼峰编组场溜放车辆调速效果的理论探讨

溜放车辆的调速效果与调速设备的性能、线路状况、车辆走行阻力、气候条件以及人为因素有直接关系,作者从理论上探讨影响调速效果的各种因素,同时分析比较几种调速系统的调速效果。     

滚动轴承车辆溜放阻力的测试及研究

滚动轴承车辆溜放阻力是驼峰设计与计算中的重要参数，主要用来计算驼峰高度和溜放车辆走行速度，对驼峰速度控制设备的数量计算有直接影响。我国铁路目前滚动轴承货车占全部车辆的95％以上，经过测试和研究建立一套可靠和实用的滚动轴承车辆溜放阻力计算方法，是驼峰设计的迫切需要。研究提出的计算方法和结论，可用于驼峰设计规范、驼峰设计计算、自动化系统设备研制、构建动态模拟系统等工程和研究项目中。     

基于FNN的驼峰车辆减速器出口速度的计算

减速器出口速度的合理性直接影响着驼峰溜放作业的效率和安全。目前，国内外常用的驼峰车辆溜放速度控制模型主要是基于车辆走行阻力的统计特性。但车辆走行阻力是随机、离散的复杂变量，难以准确测定；而且，基于这个统计模型的出口速度计算法比较机械，没有自适应能力，使得某些溜放环境变化后，溜放作业的安全连桂率有所下降，安全善恶化。为此，本文基于模糊神经网络（FNN）理论，提出了一种新的计算车辆减速器出口速度的智能控制模型。该模型采用五层的前向神经网络来构造模糊系统，以模拟熟练的调速作业员给定出口速度的模糊和自适应策略，并在相关的先验知识的基础上，使用了改进的误差反向传播学习算法，具有自学习和自适应能力。在驼峰溜放环境变化时，控制系统能通过自学习，自动校正减速器计算出口速度模型，改善控制品质，使系统保持设计的安全连挂率。计算机模拟结果表明这种模型是很有效的。     

车辆溜放运动中风阻力影响研究

车辆溜放运动方程是驼峰自动化建模的基础理论,长期以来工程应用中一直按匀变速运动简化处理,不够精确。本文从研究车辆溜放风阻力着手,建立风阻力与溜放速度间的二次方程,通过数学推导获得溜放车辆的非匀变速运动方程,较匀变速运动方程能够更加精确地反映驼峰车辆溜放的运动规律。该方程已作为数学模型成功应用于驼峰自动化系统车辆溜放速度的精确控制与分析,收效甚好。该方程可供驼峰设计方法改进、车辆溜放阻力精确测量和驼峰溜放仿真时借鉴。     

滚动轴承车辆溜放阻力的测试及研究(1)

对滚动轴承车辆进行溜放阻力测试,是驼峰研究、工程设计、自动化系统研究、控制设备研制等方面的迫切需要,通过课题组研制出的多点测速系统及配套的数据采集和分析软件,取得了大批可靠数据,对这些数据进行分组统计回归后,提出了新的滚动轴承车辆溜放阻力计算公式.     

基于神经网络的间隔调速模型研究

车组溜放速度控制是驼峰自动化的重点和核心内容。由于间隔调速位位于驼峰咽喉，溜放坡度大，车组速度快，车辆密集，所以间隔调速是速度控制的难点。传统的间隔调速思想是：首先根据车组溜放的物理数学模型，建立车组溜放方程，确定出口定速，然后调节车组的溜放速度，使之达到出口定速，即以“出口定速”为控制目标的静态间隔调速。这种控制方法由于没有实时考虑车组间的间隔 ，所以容易导致溜放事故或解体作业效率的降低。随着溜放作业自动化的发展，传统的静态间隔调速模型开始受到挑战，建立根据前后车组间的距离——间隔动态控制出口速度的间隔控制模型，应当成为当前驼峰自动化的研究重点。本文是利用智能控制和神经网络原理，建立动态控制出口速度的间隔制动位速度控制模型。该模型以前后车组间的实时间隔作为控制参数，动态控制车组的溜放速度。     

滚动轴承车辆溜放阻力的测试及研究（2）

对滚动轴承车辆进行溜放阻力测试，是驼峰研究、工程设计、自动化系统研究、控制设备研制等方面的迫切需要，通过课题组研制出的多点测速系统及配套的数据采集和分析软件，取得了大批可靠数据，对这些数据进行分组统计回归后，提出了新的滚动轴承车辆溜放阻力计算公式。     

滚动轴承车辆溜放阻力的测试及研究（3）

对滚动轴承车辆进行溜放阻力测试，是驼峰研究、工程设计、自动化系统研究、控制设备研制等方面的迫切需要，通过课题组研制出的多点测速系统及配套的数据采集和分析软件，取得了大批可靠数据，对这些数据进行分组统计回归后，提出了新的滚动轴承车辆溜放阻力计算公式。     

滚动轴承车辆溜放阻力的测试及研究

对滚动轴承车辆进行溜放阻力测试，是驼峰研究、工程设计、自动化系统研究、控制设备研制等方面的迫切需要，通过课题组研制出的多点测速系统及配套的数据采集和分析软件，取得了大批可靠数据，对这些数据进行分组统计回归后，提出了新的滚动轴承车辆溜放阻力计算公式。     

驼峰车辆减速器闭环控制PID参数的模糊自整定

编组站车辆减速器是实现车辆溜放调速控制的关键设备之一,而目前使用的过程控制数学模型调速方案存在控制精度不高等缺点。现基于模糊自整定的原理,根据驼峰车辆减速器控制系统的性能和要求,提出一种按减速器调速过程对不同溜放车组的参数自整定的方法,并设计出了模糊自整定PID控制器。经过多次试验及调整,制定适合于驼峰车辆减速器控制系统的模糊控制规则,利用模糊控制策略可实现对PID参数的最佳调整。以此可以实现驼峰车辆减速器对速度的控制。     

槽型轨道清洁车行进速度和滚刷转速关系研究

针对现代有轨电车轨道清洁的需求、国内外清洁车发展现状以及槽型轨的特殊结构,介绍一款多功能槽型轨道清洁车,简要介绍清洁车的结构组成和工作原理。建立清洁车行进速度和滚刷最小转速的数学模型,并通过虚拟样机的方法,以块状颗粒模拟污物,对3种清洁车行进速度和其相应的最小滚刷转速,进行滚刷对污物的清扫仿真实验,并分析滚刷转速和清洁车行进速度2个因子的影响。实验证明,使用该数学模型可以使滚刷转速和清洁车行进速度相匹配,当清洁车行进速度在14~30 km/h,滚刷转速n在100 r/min以上时,颗粒抛射高度较高,对槽型轨清洁效果较好。     

中低速磁浮列车运行控制系统的方案及其实现

以国防科技大学中低速磁浮列车试验线为应用背景,介绍了中低速磁浮列车运行控制系统的基本功能需求, 主要包括驾驶功能、保护功能和监视功能。在功能需求设计的基础上,阐述了其运行控制系统的多总线原理实现结构和各节点的基本构成方案,最后给出有关试验结果。在磁浮列车试验线上。基于文中所述的运行控制系统的总体设计,建立了相应的硬件系统,开发了相应的控制软件,并进行了车载试验。     

关于驼峰溜放车辆调速问题的探讨

我国铁路驼峰编组场对溜放车辆的调速制式,从采用铁鞋、手闸和减速器等点式调速,到减速顶连续式调速,随着调速设备和技术的不断创新,使我国驼峰编组站的能力和效率显著提高,驼峰调车作业的安全情况大为改观,为编组站的现代化发挥了重要作用。通过对溜放车辆调速问题的分析,看到某些调速设备和调速制式的一些不足,通过不断地改进和创新,为适应新形势下铁路实现高速和重载做好准备。     

27t轴重通用货车应用下调车场连挂区调速控制研究

27 t轴重通用货车的应用给调车场连挂区调速控制提出了新问题。分析27 t轴重通用货车单位基本阻力更小、溜放动能更大等特点,减速顶对27 t轴重通用货车制动功的减小、临界制动速度的上浮等特性,以及与既有货车混合应用后超速连挂风险的增加、调速控制复杂性的增大等问题。通过模型建立、参数标定及仿真计算,得到减速顶对27 t轴重通用货车制动功的减幅及临界制动速度的漂移量。为解决27 t轴重与既有货车混合应用下调车场连挂区调速控制问题,提出3种调速控制方案,仿真计算显示,在满足27 t轴重通用货车调速控制、难行车不利溜放、最短溜放距离等约束下,增加布顶与调整坡度相结合的方案最优。     

提高列车交会的安全性设计及仿真分析

以CRH2—300型高速动车组为例,建立了流固耦合模型,分析了列车交会过程中车间减振器和空气弹簧横向跨距对行车安全性的影响。研究结果表明,增加车间减振器和增大空气弹簧横向跨距对改善列车交会过程中的安全性有比较明显的效果。为了保证高速列车的行车安全,安装车间耦合减振器和适当增加二系侧滚角刚度是很有必要的。     

基于LQR的半主动悬挂机车车辆控制策略的研究

指出现有的天棚阻尼半主动悬挂控制策略应用于铁道机车车辆领域中，在有效改善车体平稳性的同时，转向架和轮对的动力学性能变差。针对此现状，本文建立了铁道机车车辆1／4车体、二自由度的横向半主动悬挂模型，基于线性二次型最优控制器原理，综合考虑其性能指标，对车辆悬挂系统的半主动控制策略进行了改进研究，同时对改进后的控制策略的控制效果进行了仿真。仿真结果表明，经过改进后的半主动悬挂控制策略，在提高车辆平稳性的同时，转向架构架和轮对的动力学性能基本上保持不变，从而改善了整车的动力学性能。     

铁道车辆空气弹簧系统最优控制策略及方法研究

铁道机车车辆动力学性能的运行稳定性、平稳性和曲线通过性能是由机车车辆悬挂系统参数和轨道系统参数所决定的。改善机车车辆的运行品质有两条途径:一是提高线路等级;二是合理设计机车车辆的悬挂参数。对新修线路来说,提高线路等级会使造价增加,对于大部分既有线路来说,轨道参数是一定的,要保证机车车辆的运行品质,在很大程度上取决于机车车辆悬挂系统参数的优化选择。半主动控制是近年来机车车辆研究领域发展起来的一门新技术。本文首先介绍了最优控制的基本原理,然后运用半主动控制技术对空气弹簧进行分析,提出了一套以调节空气弹簧阻尼为目的的最优控制方案,并且运用计算机软件SIMULINK对半主动控制空气弹簧悬挂系统进行了计算机仿真。研究结果表明,运用半主动控制技术可以得到更佳的空气弹簧悬挂参数,进而提高车辆的运行平稳性。     

基于xPC的电动汽车自适应巡航控制半实物仿真

针对电动汽车自适应巡航控制（ACC）较高的实时性要求,设计了半实物仿真系统,在宿主机Matlab／SimulinkRTW平台下建立了电动汽车数学模型,并将其转化为c代码下载到目标机中模拟真实车辆;采用DSP2812嵌入式计算机作为车辆自适应巡航实物控制器,针对不同工况切换控制算法,在线调节车辆速度,以实现定速巡航或等距跟踪前车。实验结果表明：巡航控制算法对前车急剧变化的工况有很好的自适应能力,能有效避免追尾;提高了对巡航速度的跟踪能力,保证行驶安全性及舒适性。     

高速列车横向悬挂主动、半主动控制技术的研究

针对铁路机车车辆横向悬挂系统存在的振动问题,提出了一种基于力和加速度反馈的旨在抑制振动的主动、半主动控制方案。介绍了主动、半主动控制原理,相应的执行机构和控制器的构成,整车试验的试验方法和部分试验结果。试验表明:采用主动、半主动控制技术以后,机车车辆的运行平稳性指标得到了较大的提高,列车的运行品质得到了明显改善。     

无速度传感器矢量控制系统在地铁车辆上的应用

结合广州地铁3号线车辆无速度传感器矢量控制系统的应用,介绍了无速度传感器矢量控制系统SITRAC的控制结构、速度估算方法以及估算模型的建立,并且通过对低速工作点的试验数据进行分析论证了该系统在低速时也具有完全的可靠性。