基于参数结合识别的地铁车辆黏着控制

针对地铁车辆传统黏着控制策略只基于速度识别车辆空转/滑行状态时,在传感器信号受到干扰或无效时导致错判、漏判空转/滑行等影响后续黏着控制的局限性,提出一种新的识别车辆空转/滑行状态的黏着控制策略。该策略结合考虑基于速度、三相电流以及转矩指令,进行车辆空转/滑行程度的识别,根据车辆空转/滑行程度限制转矩输出以恢复黏着,并实时监测车辆空转/滑行状态控制电机转矩输出保证车辆的有效牵引性能。本方法已成功应用于常州地铁牵引辅助控制系统,试验验证结果表明,该黏着控制策略能够有效地实现湿滑轨面条件下的车辆黏着控制。     

基于虚拟样机的机车黏着控制研究

为了抑制轮对空转并最大限度利用轮轨黏着能力,需要开发基于虚拟样机和现代控制理论的机车黏着控制技术.建立了大功率机车牵引列车及电气牵引传动系统的机电一体化动力学模型,考虑到了大蠕滑率时轮轨黏着负斜率特性、电机磁饱和及转矩机械特性,对机车驱动过程进行仿真研究.提出通过检测同一转向架内不同轴之间的最大角速度差和角加速度差,实时计算轮轨黏着度,并采用模糊控制策略的黏着控制方法.仿真结果表明:在不同轨面及运行工况下,黏着控制使得轮轨有效黏着系数保持在黏着峰值,提高了机车的牵引性能;轮对的蛇行运动使得黏着控制中产生波动现象,波动频率与蛇行运动频率一致;针对不同结构参数机车和运行工况,黏着控制参数需要优化以达到最大的轮轨黏着利用率.     

基于最优蠕滑辨识的高速列车黏着控制研究

针对高速列车黏着控制提出一种最优蠕滑辨识方法,通过仿真分析验证该方法的有效性。通过捕捉瞬态控制和稳态控制切换时的蠕滑率作为控制基准值,以模糊控制方式对控制基准值进行调节,实时辨识轨面最优蠕滑率。该方法以最优蠕滑率为控制目标达到获取最优黏着控制效果,实现了最大黏着系数利用、提升牵引力发挥稳定性的目的,为黏着控制在高速列车领域的应用提供了指导。     

一种考虑系统不确定性估计的重载列车最优黏着控制

重载列车在运行时,黏着条件容易受到不良的天气状况或轨面状态影响,会导致列车无法有效发挥牵引力。为了解决重载列车在运行过程中因黏着条件恶化导致无法有效发挥牵引力的问题,提出一种考虑系统不确定性估计的离散积分滑模控制方法,该方法通过对最优蠕滑速度的跟踪控制,实现重载列车的最优黏着控制。由于黏着系数在实际情况中难以测量,所以针对此情况设计串联滑模观测器对黏着系数进行观测估计。采用带遗忘因子的最小二乘法估计出黏着特性曲线斜率,并根据梯度下降算法得到最优蠕滑速度。以最优蠕滑速度和实际蠕滑速度作为控制系统输入,以牵引电机转矩作为系统输出,利用一步延迟估计方法估计系统的不确定性,据此设计离散积分滑模控制器控制电机转矩使蠕滑速度始终稳定在最佳蠕滑速度处。仿真实验结果表明：设计的考虑系统不确定性估计的离散积分滑模控制方法实现了对最优蠕滑速度的跟踪控制,并且与离散积分滑模控制方法相比,系统跟踪误差更小且具有更高的控制精度。说明采用的方法不仅能够补偿系统的不确定性和抑制抖振现象,而且还能实现对最优蠕滑速度的高精度跟踪控制,达到使重载列车牵引性能最优的目的。     

基于SVD-UKF的机车最优黏着控制研究

为改善轮轨黏着关系、保障行车安全以及提高黏着利用率,需对机车进行黏着控制。针对机车运行过程中轨面黏着系数难以获取的问题,设计了SVD-UKF观测器,有效克服了外界干扰对观测精度的影响;并结合递推最小二乘法,实现了对当前轨面最优参考蠕滑速度的实时搜索;为提升抗干扰能力和鲁棒性,提出了一种基于指数趋近律的滑模鲁棒控制算法。仿真结果表明,所提出的控制策略具有良好的控制效果,能够实现机车黏着的较高利用。     

时速400 km轮轨制动大蠕滑黏着试验研究（一）——水介质条件下黏着特性

300～400 km·h^-1速度范围内高速列车在湿轨条件下的制动黏着行为特点尚不清楚,制约着时速400 km高速列车制动黏着的有效利用。针对这一问题,利用全尺寸高速轮轨关系试验台,研究高速轮轨水介质条件下制动大蠕滑黏着特性,提出基于高速轮轨关系试验台的轮轨水介质条件下制动大蠕滑黏着特性试验方法,探究100～400 km·h^-1速度范围内轮轨接触界面为中等粗糙度水平(Ra为0.4～0.6μm)且有水介质条件下纵向蠕滑率为0～30%时的制动黏着特性。结果表明：在纵向蠕滑率从0.5%增至5%～8%过程中,黏着力系数出现了减小的现象,此阶段不利于黏着的利用;纵向蠕滑率增至一定数值后(一般为5%～8%),若继续增加,则出现黏着力系数再上升的现象;试验速度为200 km·h^-1时,当纵向蠕滑率增至27%时出现黏着力系数上升的第2个峰,在纵向蠕滑率从30%开始减小过程中黏着力系数出现“卸载峰”;试验速度在300～400 km·h-1范围内,当纵向蠕滑率增至15%左右时出现黏着力系数上升的第2个峰,此处黏着力系数约为第1个峰时的2倍;加...     

机车粘着控制的基本原理和方法

在介绍机车粘着特性的基础上，指出了粘着控制的基本目标和原则，并针对粘着控制中粘着峰值搜寻这一关键问题，比较详尽地介绍了现有粘着系统的基本原理和方法。     

重载机车牵引黏着控制半实物仿真平台研究

黏着利用控制是重载机车的关键技术之一,文中搭建了重载机车动力学模型,通过SIMPACK模型验证了其有效性,结合牵引传动模型构建了牵引黏着控制半实物仿真平台.有效地实现了机车出现空转滑行时的黏着控制仿真.试验表明,平台能够模拟机车实际运行工况,可以真实反映黏着利用算法的性能.     

机车粘着自适应控制系统的研究

提出了直流牵引电机机车粘着控制的新方法。在实验结果基础上，分析了影响粘着系数和蠕滑率关系的主要因素和影响程度。从工程应用观点出发，考察了粘着控制系统开发研究的现状。在此基础上，作者提出了直流电传动机车的控制型粘控系统的设计方案，即粘着自适应控制系统。通过建立蠕滑率参考模型，使机车实际蠕滑输出率能够跟踪参考模型输出，从而使机车的工作点处于最优蠕滑率点；同时通过建立直流电机模型和空转预测模糊控制模型，     

水介质条件下轮轨黏着特性试验研究

在JD—1轮轨模拟试验机上进行轮轨在干态工况突然加水和水介质条件下的黏着特性试验,着重研究水介质条件下不同速度、轴重以及蠕滑率对轮轨黏着的影响。结果表明:在相同的蠕滑率下,干态工况加水之后轮轨间的黏着系数较干态时的黏着系数降低了50%~60%;在水介质条件下,不论是最大黏着值还是稳定黏着值(机车实际运行黏着区),受车轮速度影响较大,黏着系数随着车轮速度的上升而降低,轴重对黏着系数的影响较小;黏着系数在达到最大值(饱和值)之前随蠕滑率的增加而线性增加,而后随蠕滑率的增加而下降,最后逐渐趋于稳定。最大黏着系数所对应的蠕滑率为0.5%左右。     

基于二维云模型的机车粘着控制及其仿真研究

提出了一种基于云模型控制器的机车粘着控制方法.通过分析机车牵引系统的粘着特性,建立了简化的机车牵引系统仿真模型;利用云模型的定性概念与其定量表示之间的不确定性转换能力,针对机车粘着控制的强非线性、复杂性,设计了基于云模型的机车粘着控制器.仿真结果表明,本方法可以有效地抑制空转的发生,实现了机车优化粘着控制.     

基于加速度微分粘着控制方法的仿真研究

为有效提高机车牵引性能,减少机车空转/滑行现象,提高旅客乘坐舒适度,首先分析了机车轮轨间粘着特性,通过对机车运动方程和电机运动方程的推导,提出了一种新的基于加速度微分的粘着控制方法,运用MATLAB/Simulink仿真验证了其有效性。     

电力机车黏着控制分析

机车的黏着控制决定黏着利用的优劣,关系到列车的行车安全,是传动控制系统的重要组成部分。主要介绍黏着的相关概念和产生的原因,当前电力机车常用的黏着控制方法,最后比较了两种大功率交流传动机车的黏着性能。     

交直型电力机车全天候黏着控制系统

针对我国现有交直型电力机车大部分采用校正型防空转、防滑行系统的固有缺陷,采用实验和分析相结合的方法,对大量线路实测数据进行分析,参考国内外最新的研究成果,提出对既有交直型电力机车防空转、防滑行系统黏着控制改造方案,分析改造后对山区铁路运输组织的影响,为山区铁路的安全提速提出建议。     

基于组合校正的城市轨道交通列车轮轨黏着控制方法研究

为提高城市轨道交通列车轮轨黏着力的控制,针对传统组合校正法存在的缺点,对参考速度进行延时补偿、筛选及步长限制,尽可能保证参考速度的准确性;对加速度提取采用低通加高通滤波器的方法,以降低噪声影响;黏着控制过程中,根据设定周期时间内速度差估算当前轨面黏着情况,实时调整下一周期判据阈值;根据上一调节周期触发空转时刻锁存转矩和当前加速度,以及转速差采用分段斜率的方法进行转矩调节。试验结果表明:上述控制方法转矩波动小,列车运行平稳,黏着利用率得到有效提高。     

基于转速控制的机车防空转滑行控制方法

介绍了目前主要的机车防空转滑行控制方法,提出了一种基于转速控制的机车防空转滑行控制方法。试验结果表明,上述方法能有效的防止发生牵引空转和制动滑行,最大限度的利用黏着力,可实现机车全天候的防空转滑行控制。     

广州地铁车辆国产化改造的粘着利用控制

针对广州地铁车辆对粘着利用的要求,采用了基于相位法的粘着利用控制方案,并使用粘着利用效率来衡量粘着利用控制在机车空转滑行时的控制效果。现场试验结果验证了控制方案的有效性。     

HXD1C机车粘着利用控制的研究与优化改进

针对HXD1C机车在兰州铁路局实际运营过程中遇到的几个问题,对机车粘着利用控制软件做出相应的改进.同时介绍了基于加速度微分的控制策略,提供相关的试验波形.结果表明粘着利用控制软件的改进切实提高了HXD1C机车在长大坡道和小曲线半径线路条件下的牵引性能.     

HXD1C型大功率交流货运机车粘着利用控制的研究与应用

介绍了HX<,D>1C型大功率交流传动货运机车的粘着利用控制系统,对该型机车现场运行的粘着利用控制数据进行了详尽的分析,表明了HX<,D>IC型机车粘着利用控制系统能够充分地利用轮轨粘着,具有全天候粘着利用的功能.