地铁永磁直驱牵引传动与动力学机电耦合半实物仿真研究

文章以地铁永磁直驱系统为对象,具体阐述了牵引传动与动力学机电耦合半实物仿真系统的设计与实现过程,首先建立地铁永磁直驱牵引传动系统主电路的“CPU+现场可编程门阵列(FPGA)”模型,将其与车载牵引控制器(TCU)实物进行联合调试仿真,并通过对比仿真结果与地面联调试验数据进行验模,仿真结果与设计目标转矩的相对误差满足±5%的要求;然后联合车辆动力学模型,搭建牵引传动与动力学机电耦合半实物仿真平台,通过牵引传动模型对车辆动力学模型施加电机转矩,并将车辆运行速度反馈给牵引传动模型,实现牵引传动和动力学的动态协同仿真。结果表明,车辆动力学响应可反映电机转矩脉动的影响,计算结果的频率成分更加丰富,更加符合真实情况,与单学科仿真相比更加具有优势。     

悬挂式单轨车桥耦合动力分析

为研究悬挂式单轨运营过程中桥梁和车辆的动力响应变化规律,以某悬挂式单轨双线7跨30m简支梁方案为工程背景,运用通用有限元软件ANSYS建立桥梁有限元模型,分析桥梁的动力特性;然后在多体动力学软件SIMPACK中建立车桥耦合动力学模型,研究双线列车以运营速度对开通过桥梁时桥梁和车辆的动力响应,并分析轮胎刚度和列车编组对桥梁和列车动力性能的影响。分析结果表明:双线列车以65km/h的速度对开通过桥梁时,桥梁跨中的整体横向位移响应最大值为19.03mm,表明桥墩横向刚度较小;轮胎刚度对车桥系统的加速度响应有显著影响;3辆车编组过桥时,桥梁的竖向和横向响应值明显比1辆车编组大,因此,在车桥耦合动力仿真分析时,必须考虑列车编组对车桥系统动力响应的影响。     

城轨塞拉门机械系统虚拟样机建立方法研究

基于多体动力学软件Recur Dyn的动力学和运动学分析功能,模拟城轨塞拉门的运动过程,提出一种城轨塞拉门机械系统虚拟样机建立方法。首先建立门系统的三维装配模型,并导入Recur Dyn,然后对关键零部件进行柔性化处理,再对材料属性、运动副、载荷、驱动、接触副、摩擦力进行设置,最后对仿真模型进行仿真分析,将仿真结果和实验结果进行对比,并根据对比结果对仿真模型进行修正。最终仿真结果表明,该虚拟样机建立方法是高效可行的。     

机车系统动力学仿真模型研究

在传统的机车系统动力学研究中,其仿真模型和车辆系统动力学模型基本相同。借助虚拟样机技术和ADAMS软件,针对国内某型电力机车建立机车系统详细的动力学仿真模型;将传统模型、详细模型和该机车的线路试验结果进行对比,验证了模型的可靠性并由此说明建立机车仿真模型的必要性。     

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.     

基于工业级安全的轨道交通屏蔽门探测系统的设计

1 轨道交通屏蔽门探测系统应用的意义 轨道交通屏蔽门在关门过程中存在对乘客伤害的风险.为避免对乘客的伤害,CJ/T 236-2006《城市轨道交通站台屏蔽门》规定:完成关门过程的时间为3～4 s;阻止滑动门关闭的力小于等于150 N;每扇滑动门关门的最后100 mm行程最大动能不超过1J.因此,屏蔽门供应商会将屏蔽门关门的力设置为不超过150N.当关门受阻时,门操作机构能感受障碍物存在并释放关门力,门停顿若干秒后再重新关门,如果重复关门3次仍不能关闭,屏蔽门停止动作等待处理,并对障碍进行声光报警.这虽然能有效减少屏蔽门关门夹人的风险,但仍然避免不了由于屏蔽门对乘客造成伤害风险.这个风险主要来自于屏蔽门和列车之间的间隙.过大的间隙增加了乘客被困在车厢和屏蔽门之间的可能性.2007年7月15日上海就发生过一起乘客被困于屏蔽门和车厢之间,乘客被挤压坠落死亡的事件.     

基于AMESim平台的轨道车辆空气弹簧系统气动力学仿真模型研究

基于热力学、流体力学和空气动力学理论,建立包括橡胶气囊、附加空气室、节流孔、差压阀和高度调整阀的空气弹簧系统气动力学微分方程组.在此基础上,基于AMESim平台建立轨道车辆的空气弹簧系统气动力学仿真模型,并以某动车组为例进行空气弹簧系统的静、动刚度仿真计算.将仿真计算结果与实测结果对比,验证了该模型能够很好反映实际空气弹簧的静态和动态特性.仿真计算结果表明:该模型解决了常规车辆动力学模型不能模拟空气弹簧刚度变化和高度调整阀在有些工况下会打开的问题,从而提高了车辆动力学仿真的计算精度.     

感应电机直接力矩控制系统的仿真

以交流传动电力机车直接力矩控制系统的研究为背景 ,提出了一种感应电动机直接力矩控制系统方案 ,建立了该方案的仿真模型 ,采用MATLAB/SIMULINK软件对该方案进行了仿真研究 .仿真结果表明该系统具有良好的静、动态性能 .     

考虑金属橡胶件的永磁磁悬浮系统特性分析

从根轨迹的角度研究了金属橡胶件对系统的影响,在合理简化和假设的系统模型基础上,分析了弹性系数对开环零极点分布及稳定域的影响;在双环控制器作用下,研究了弹性系数对闭环系统稳定域的影响.仿真结果表明,弹性系数越小,开环系统的不稳定极点远离虚轴,发散快,相应地,闭环系统的稳定裕度差.     

地铁直线电机车辆曲线通过仿真

为了研究地铁直线电机车辆的曲线通过性能,建立了直线感应电机的电磁力学模型,在此基础上建立了地铁直线电机车辆机电耦合系统动力学模型,并将其与传统地铁车辆的动车和拖车进行对比研究.仿真结果表明:所建立的直线电机力学模型,可以满足动力学仿真的实时性要求;线路参数和行车速度与车辆曲线通过动力特性密切相关;地铁直线电机车辆和传统...