高速列车防滑控制策略研究

防滑控制技术是高速列车制动系统的核心技术,有效及可靠的防滑控制策略既可以避免轮对擦伤、保证车辆设备安全,又可以充分利用轮轨粘着力并保证制动距离。从制动力与轮轨粘着力关系的角度,介绍了高速列车滑行的产生机理,结合UIC541-05标准,提出中国最新型高速动车组的滑行检测方法、防滑控制方法、安全导向控制、车轮不旋转冗余检测、增粘控制方法等控制策略,并通过线路试验验证了防滑系统的有效性和可靠性。     

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。     

高速列车再生制动防滑控制及仿真研究

为了高速列车在制动过程中获得最佳黏着力,防止车轮打滑或空转,需要对电机输出转矩进行控制。为此建立异步电机的数学模型和1/4车辆纵向动力学模型,采用直接转矩控制策略控制电机;采用改进的递归最小二乘法预测黏滑曲线的斜率,以判断车轮处于黏着还是滑动状态;利用滑模变结构算法获得最佳参考制动力矩。变轨面条件下的仿真结果表明,上述方法能够有效使切线力系数保持在最大值附近,使滑移率保持在最佳值附近,从而防止因车轮打滑而损伤轮轨。     

高速列车的制动装置与控制

介绍了最近日本高速列车电力制动种类、电力制动与空气制动的协调配合、保证列车安全运行的自动制动控制及防滑控制技术。     

高速车辆的防滑控制与滑行检测

根据国外经验及我国实际情况，阐述了高速车辆的骨控制办法，并着重分析了高速车辆用防滑器应如何进行沿用地检测及防滑控制，指出高速车辆防滑器应具备的性能特点，初步提出我国高速车辆的骨控制模式。     

基于动态面方法的高速列车蠕滑速度跟踪控制

针对高速列车的主动黏着防滑控制问题,提出基于障碍Lyapunov函数的蠕滑速度动态面跟踪控制算法,可以实现对蠕滑速度的上界约束,同时保障黏着控制系统的稳定性。首先建立考虑牵引与制动转矩产生过程的高速列车动力学模型,并将黏着控制问题描述为含输出约束的非线性系统的跟踪控制问题;然后引入障碍Lyapunov函数处理输出约束问题,设计了自适应动态面控制律,未知参数由自适应律估计得到,未知时变的黏着力和运行阻力由两个力观测器来估算;最后通过Lyapunov方法证明了蠕滑速度跟踪误差半全局一致最终有界,蠕滑速度始终保持在稳定区域内。仿真结果证明了该方法的有效性。     

基于模糊控制的轨道交通车辆液压制动防滑策略研究

介绍了轨道交通车辆的液压制动控制系统及具有比例阀结构的液压控制单元的组成和工作原理,并分析了轨道交通车辆滑行产生的原因。结合液压制动用低地板有轨电车的独立轮特点,以轨道车辆制动时速度差、减速度和减速度变化率为输入,压力输出系数为输出,依靠人工经验设计隶属度函数和模糊规则,设计了基于模糊控制的液压制动防滑策略,并用Matlab软件进行算法仿真,得到了预期的防滑效果,证明了模糊控制在液压防滑策略中的有效性。     

基于扰动补偿的高速列车自适应滑模黏着控制

列车安全和平稳运行依赖于牵引力的有效发挥,而牵引力的有效发挥受限于轮轨间的黏着状态。为了解决高速列车行驶在低黏着轨面时牵引力不足的问题,考虑到车重、阻力、坡度等参数不易精确获取,设计一种基于扰动补偿的自适应滑模黏着控制算法。根据黏着计算模型和简化列车模型,建立高速列车轮轨动力学模型。通过设计动态观测精度更高的鲁棒黏着观测器,以精确获取当前轨面提供的黏着力。在此基础上,针对列车工作在最优黏着点附近时能够获得较大牵引力这一特性,采用梯度观测极值搜索算法获取该点附近的蠕滑速度。同时,设计基于扰动补偿的自适应滑模控制器控制电机输出转矩,使高速列车能够在部分系统参数未知的情况下跟踪极值搜索算法输出的蠕滑速度,从而提高列车牵引力。基于扰动补偿的自适应滑模控制,通过观测补偿系统不确定部分和自适应调节开关增益,减少滑模控制律抖振对黏着控制性能的影响。研究结果表明,基于扰动补偿的自适应滑模黏着控制算法在系统中存在未知参数时,能够控制列车在10 s内到达冰雪轨面最优黏着工作点附近,在1 s内到达潮湿轨面最优黏着工作点附近。此外,相比于传统滑模黏着控制和自适应滑模黏着控制,所提算法控制律抖振更低,并且能够更精确地搜寻和跟踪最优黏着工作点。所提算法可以为实际列车黏着控制算法设计提供参考。     

基于台架试验的高速动车组防滑控制特性研究

黏着制动是通过车轮与钢轨接触斑之间的黏着-蠕滑来传递制动力的,因此轮轨黏着是影响制动系统性能的主要因素.防滑控制系统能防止由于轮轨低黏着而引起的轮对擦伤,是列车制动系统的核心技术之一.在深入分析轮轨黏着机理的基础上,设计一种分层递阶和多模式黏着切换的防滑控制新策略,防滑控制系统能根据不同的轮轨黏着条件自适应获得最佳可用...     

谈准高速列车的制动系统

中国第一条准高速铁路自1994年12月22日在广深线正式建成通车,至今在安全运营之中。准高速列车每小时以160公里的速度风驰电掣般地奔驰在广州与深圳之间。它宣告了我国高速铁路建设实现了“零”的突破。 世界高速旅客列车虽然经历了30年的发展,但至今还没有公认的定义和分类。我们国家常把时速在160至200公里的列车称为准高速列车。外国人又称其为中国的“子弹列车”。     

和谐号动车组制动防滑控制理论和试验

防滑控制系统是和谐号动车组列车制动系统的核心技术之一.在列车高速运行时,具有防滑控制功能的列车制动控制系统,既能实现良好的滑行控制,又能充分利用轮轨之间的黏着作用力.主要介绍了和谐号动车组制动防滑系统,包括制动防滑系统的基本原理,硬件组成,滑行检测方法,防滑控制方法以及控制策略等.通过防滑试验验证了和谐号动车组制动防滑...     

高速列车气动噪声的研究与控制

阐述了气动噪声研究的数值仿真方法和测试技术,分析了高速列车各主要部位气动噪声的形成机理,从而可以采取准确措施,进行高速列车气动噪声的有效控制.     

控制高速列车环境噪声的对策

简述了高速列车投入运用后,在防治铁路沿线的振动和噪声污染方面应采取的控制对策。其控制对策主要有:从列车结构上控制噪声源,控制构造物噪声,合理设置隧道断面和线间距,合理布置路网和调整城市规划,设置隔声屏障及线路两旁绿化等。     

高速列车防滑系统仿真台架试验标准和方法研究

最新防滑系统国际标准规定,制动防滑系统性能测试主要采用仿真台架测试,以替代在操作上有难度的轨道测试,从而减少制动防滑系统的测试时间和成本.通过对国际上现行的防滑系统相关标准进行系统研究和对比分析,结合高速列车防滑系统的开发和测试经验,设计了一种满足相关标准的防滑系统仿真台架测试方法.该测试方法基于硬件在环系统,分别建立了黏着模型、车辆性能模型和防滑控制模型.最后,通过对比分析和仿真测试对防滑仿真模型进行了验证,为高速列车防滑系统的研发、测试创造了条件.     

动车组防滑策略优化

分析了动车组滑行并导致擦轮的实际案例及其数据,提出了2种动车组防滑策略的优化方案。最终采用在通信协议中增加一条指令,由BCU发送给TCU,用以在滑行严重时解除电耦合,该方案防滑控制方式制动力损失较小,并且解除电耦合之后,有利于单轴速度的恢复,效果更理想。     

单轴与列车级防滑控制技术研究

通过防滑控制原理分析,基于蠕滑理论进一步优化单轴防滑控制;基于滑行概率,减少前进方向车辆制动力并增加后方车辆制动力的列车级制动力分配,一定程度上减少了列车发生滑行的概率;基于滑行程度,降低高滑行程度车辆制动力并增加低滑行程度车辆制动力的列车级防滑控制,可以提前抑制滑行.     

关于高速列车紧急制动平均减速度的探讨

对比了国内外高速列车紧急制动减速度,探讨了增大列车紧急制动的可行性.提出了更大限度利用黏着,加用新型非黏着制动方式,并在兼顾车内旅客的舒适性和安全性的前提下,时速300 km及以上的高速动车组理想的紧急制动减速度应在1 m/s2左右.