轨道车辆制动系统智能控制与维护技术研究进展

围绕轨道车辆普遍采用的微机控制直通电空制动系统，介绍了制动系统的结构组成、工作原理和控制原理，分析了制动系统的技术特性，总结和探讨了制动系统智能化的技术发展趋势，从制动系统的智能控制与智能维护两方面，对制动系统的研究现状、存在的问题进行了综述。研究结果表明:轨道车辆制动系统是一个复杂的“机电气(液)”耦合的动态时变非线性控制系统，其服役过程与故障行为具有不确定性、模糊性和小样本性的特征；在制动系统控制技术方面，相较于理论制动力控制，速度黏着控制和减速度控制2种制动控制模式在处理外界干扰影响时控制效果均有所提升；针对制动系统控制中存在的外界干扰、性能衰退或潜隐故障等不确定因素，基于参数辨识和闭环反馈的自主智能控制是制动系统智能控制技术的发展趋势，核心目标是实现外界干扰的自适应、性能衰退的自保持以及潜隐故障的自调节；在制动系统维护技术方面，制动系统运用维护主要涉及状态监测、故障诊断，对于故障预测与状态评估的研究还很少；充分利用制动系统服役状态信息，加强多源因素耦合作用下的制动系统服役行为与演化规律研究是制动系统智能维护技术的发展趋势，应进一步开展制动系统的服役性能一致性分析评价、传感器布局优化和剩余使用寿命预测方法研究。      

空电联合制动中空气制动的指令传输与控制

分析比较了空电联合制动电气制动的指令传输的各种方式与不同的控制策略，提出了１Ｍ１Ｔ编组动车组的制动指令传输和控制的实用方案，并给出拖车空气制动优先补足控制方式的控电制动运算图。建议国产化城市轨道车辆ＤＣ１００Ｖ，交换２进制编码作制动级位指令宾长距离传输、拖车空气制动优先补足控制方式的空电联合制动方案。     

高速电动车组制动控制单元探讨

高速电动车组采用微机控制的制动系统。根据国外经验及我国实际情况，分析了该系统中的微机制动控制单元（ＢＣＵ）的接收、制动计算和制动控制等主要功能，并介绍了ＢＣＵ的硬件结构结构及其具体结构图。     

一种新型列车分组电空制动系统的研制

提出了一种新型的电空制动系统,建立了新型电空制动系统的仿真模型,与实验结果比较后确定系统参数,预测了各种常用制动与紧急制动时列车制动能力的变化和纵向冲动的变化.仿真结果表明,与传统空气制动相比,新型电空制动系统制动能力更强,制动能力增强的效果与减压量相关,常用制动时减压量越大,制动能力增强越明显,减压170 kPa时制动距离缩短30％以上,紧急制动时制动能力变化不大.从车钩力看,电空制动能够降低车钩力,减压量越大降低车钩力效果越明显,减压170 kPa时车钩力缩短56％.新型的电空制动系统不仅能够提升制动力,降低列车纵向冲动,同时具有对车辆改造部件少,改造期间具有兼容性好的特点,适合中国货车大保有量装备水平的提升.     

地铁车辆停放制动状态的指示与判断

基于地铁车辆停放制动功能的控制及其状态指示,对地铁车辆停放制动施加与缓解指示的逻辑进行分析和讨论,提供停放制动真实状态的判断与辨别方法,以保证车辆的安全性和可用性。     

电涡流制动缓速器的应用与维护

电涡流缓速器作为一种辅助制动装置,是在车辆现有的制动系统中,增加一套能独立作用于车辆传动系统,使车辆安全减速的制动装置。它可提前于常规制动器工作,使车辆平稳减速,并承担大约70%-80％制动能量。     

气液制动系统的探讨

讨论了国外有关油压制动技术的应用及国内电空制动机的发展；分析比较了气液二态流体介质特性，提出了研制气液制动系统的设想。针对我国有关制动系统工况，讨论了气液制动阀结构型式，初步分析了系统油压力与结构轻量小型化关系。     

新型城市轨道动车组制动系统方案设计

为了解决国产新型城市轨道交通车辆的关键技术之一－制动系统,作者根据在２００ｋｍ／ｈ电动车组制动系统研制工作中积累的经验,提出了新型城市轨道电动车组制动系统的设计原则,并拟定了适用于新型城市轨道电动车组的制动系统设计方案。该方案能满足不同要求的城市轨道电动车组。     

基于ANSYSWokbench的车轮热容量分析

为了真实模拟地铁车辆在整个运营时踏面制动过程中温度场的分布情况,采用ANSYSWorkbench软件建立某地铁车辆的车轮热容量计算模型,采用热流密度法,分析地铁车辆在一个往返运行过程中车轮的热容量情况．结果表明,地铁在频繁启动制动过程中造成热量积聚,从而导致车轮温度升高,车辆运行至6457．7s时,车轮最高温度达到446．88℃;并给出最高温度时刻车轮的温度场分布,分析结果为车轮安全性设计以及进一步研究提供依据．     

制动系统空重车调整装置比较与分析

随着铁路客车安全性和舒适性要求的提高，制动系统空重车调整装置的重要性也日益突显。本文结合现有车辆的空重车调整装置，通过比较与分析，得出不同条件下空重车调整装置的选择思路，为制动系统的设计提供参考。     

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。     

基于制动系统的CST电控系统智能设计

为解决制动系统突然失灵给汽车行车安全带来的隐患,构建了一种基于制动系统的螺纹剪切式汽车碰撞吸能装置电子控制系统.以单片机AT89S51为控制核心,用加速度传感器ADXL202实时监测到汽车的制动减速度,并将其与设定好的制动减速度门限值作比较,从而判定制动系统是否失效.若制动系统失效,电控系统便立即控制执行机构直流电动机瞬间将螺纹剪切式汽车碰撞吸能装置的冲击杆全部推出,以应对所有可能的危险.系统软件编程采用C51高级语言,并利用Keil与Proteus软件对系统进行了软硬件的调试及联调仿真.仿真证实了所设计的电子控制系统的可行性.该系统能自动控制螺纹剪切式汽车碰撞吸能装置,实现了螺纹剪切式汽车碰撞吸能装置的智能化.     

An Investigation into Regenerative Braking Control Strategy for Hybrid Electric Vehicle

Energy regeneration during braking is an important technique for hybrid electric vehicle （HEV） to improve their fuel economy and extend their driving range. Due to the effect of regenerative braking torque which is added by electric motor, the braking torque distribution between front and rear axles should be changed and the control logic of anti-lock braking system （ABS） ought to be adjusted according to the regenerative braking torque. This paper put forward a braking control strategy for hybrid electric vehicle; the control strategy is implemented with eight DOFs （Degree-of-Freedom） nonlinear vehicle forward simulation model which is built under the environment of Matlab/Simulink. Based on target wheel slip ratio, a fuzzy logic approach was applied to maintain the optimal target slip ratio so that best compromise between hydraulic torque and regenerative torque can be obtained for the vehicle.     

各双回路制动系统在某回路失效时的制动能力分析

现代轿车大多采用双回路制动系统,以保证某一回路失效后汽车仍有一定的制动能力。对各种型式的前后轮制动器制动力具有固定比值分配的双回路制动系统在某一回路失效时的用来分析制动能力的各公式进行了推导,发现回路失效后,其I曲线、f线组、r线组、同步附着系数、制动效率、利用附着系数都与失效前不同。     

汽车制动系统的性能检查与故障诊断

汽车制动系统性能的好坏直接关系到汽车行驶的安全性。介绍汽车制动系统检查与道路试验的方法以及液压制动系统常见故障现象、故障原因和具体解决措施。     

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.     

滚动振动试验台电气传动系统研制

为节省投资，研制的电气传统系统利用了６Ｙ２型电力机车的牵引电机、平波电抗及制动电阻设备、极用加馈制动及高精度稳速技术，简化了试验台的结构。本文对该传动系统的机电配置，主电路构成及调节系统结构等关键问题进行了分析和论述。     

重载列车制动管路对制动性能的影响

应用流体动力学理论,建立了重载列车制动管路模型与分配阀模型,求解了制动管路和边界点的动力学方程,仿真计算了制动过程中的制动系统性能,分析了列车主管和支管长度对制动系统性能的影响。分析结果表明：当列车主管长度由13.24 m增大为17.24 m时,在常用制动下,列车管路减压时间增大了30.75%,制动缸升压时间增大了20...     

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无论是经典还是现代控制理论,大多是建立在线性系统基础上,目前对非线性系统还没有比较成熟的理论.常规PID控制在对象变化时,控制器的参数不能自动修改适应.将模糊控制与PID控制相结合,利用模糊推理方法实现对PID参数的在线自整定,设计了一种模糊自适应PID控制器.在分析汽车模型的基础上,采用PID控制、模糊自适应PID控制两种方法,联合Simulink软件分别对汽车的防抱死制动系统（ABS）进行刹车运动仿真研究,极大地提高了模糊控制方法和PID控制算法的应用性能.结果表明,模糊自适应PID控制方法可以达到更好的制动效果,提高了系统的动态性能和安全性能.