基于脉冲测速传感器的空转打滑补偿算法研究

测速测距功能是列车运行控制系统的安全关键功能,在基于脉冲测速传感器的测速系统中,如何对列车的空转打滑进行处理是值得研究的课题。介绍一种空转打滑补偿算法,并对该算法进行验证。结果表明,该算法能有效对空转打滑发生的误差进行补偿。     

城市轨道交通列车空滑检测的融合算法研究

提出一种光电式速度传感器和雷达速度传感器相冗余的城市轨道交通列车测速测距融合算法。通过对列车空转打滑原理进行分析,建立空转打滑检测及校正模型,并进行列车测速测距融合计算,使之不影响车载控制器的正常工作,达到提高列车测速测距精度和可靠性的目的。最后通过仿真试验验证该算法的有效性。     

为新干线高速化采逆变器控制空转,打滑再粘着的控制技术

新干线电动车自１９６４年开业以来，长期采用全部电动车编组，３００ｋｍ／ｈ的是利用了发间粘着力的铁路的一个速度界限，以试验实例介绍了逆变器控制高速动车的空转、打滑再粘的方案、计算方法、牵引力测量装置。本文从主电动机控制的角度，探索整体粘着力的状况，动力采用逆变器控制，其车轮与钢轨间的打滑要机中更精确地查出空转、打滑的速度和加速度，并介绍了逆变器控制动车的空转特性试验结果及效果。     

列车组合测速系统安全完整性分析

采用编码里程计及多普勒雷达进行组合测速,描述了列车组合测速平台的主要结构,提出了利用卡尔曼滤波残差字2来检测列车空转/打滑故障的方法。采用故障树分析法对列车组合测速系统进行了故障分析,并对其故障树进行重构,根据实际参数对组合测速系统危险侧失效率进行了计算。计算结果证明,利用多普勒雷达补偿列车空转/打滑,列车组合测速系统的安全完整性符合SIL 4等级。     

基于自适应联邦滤波的列控车载设备测速测距算法

基于转速传感器技术,提出1种列控车载设备测速测距算法,由自适应参数列车运动模型、空转/滑行时列车速度校正模型和基于联邦滤波的融合算法3部分组成.先建立列车运动模型,利用自适应参数更新列车运动模型和系统状态噪声,估计单个转速传感器所在轮对的速度和加速度;当检测到轮对空转/滑行时,利用设计的速度校正模型计算列车运行速度,并...     

基于轮轴速度传感器和加速度传感器的混合测速测距算法研究

为避免单一轮轴速度传感器在测速测距中存在的问题,设计了一种基于轮轴速度传感器和加速度传感器的混合测速测距算法。经过实验室仿真环境测试,证明该算法能有效地检测出列车是否出现空转或滑行,并保证在列车发生空转或滑行后的测速测距误差能够满足车载控制器对测速测距精度的需求。     

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。     

基于滑模控制的卡尔曼滤波在列车定位中的研究

为了提高城市轨道交通中轮轴速度传感器与加速度计组合定位的精度,提出一种基于滑模控制的改进卡尔曼滤波算法。对于组合定位来说,由于卡尔曼滤波不能很好地修正加减速过程中的空转打滑误差,考虑到滑模控制器的滑动模态与系统的参数及扰动无关,提出采用基于滑模控制的改进卡尔曼滤波来进一步降低误差。其基本思路是应用指数趋近律滑模变结构来改善里程计算值,然后再进行卡尔曼滤波。并利用仿真软件对上述过程进行验证,仿真结果表明:基于滑模控制的改进卡尔曼滤波算法,能够在一定程度上减小空转打滑误差,进一步提高定位的精度。最后通过与其他卡尔曼滤波改进算法对比,得出基于滑模控制的卡尔曼滤波方法结构更为简单,也能保证一定的精度。     

小波分析在机车优化粘着控制中的应用

分析了机车粘着控制中粘着利用机理,提出了空转趋势识别方法,并采用小波变换这一工具对含有随机干扰信号的瞬时轮周加速度信号进行了多分辨率分析,即把轮周加速度信号分解为多个层次的细节部分和平滑部分。轮周加速度信号中的噪声被分解到了各层的细节部分,由剩余的平滑部构成轮周加速度发展趋势曲线,并对其微分。然后根据其加速度微分值进行空转趋势识别。最后,给出了仿真结果表明:基于空转趋势识别方法的模糊粘着控制能充分利用粘着力,避免空转发生;小波分析方法的应用有效避免空转趋势误识别,提高了粘着控制稳定性。     

ВЛ60К电力机车牵引电动机的串—他励励磁

电力机车的牵引性能在很大程度上决定于电动机电气机械特性的硬度。硬度的增大,提高了机车防空转稳定性。如所周知,空转过程的发生系轴牵引力超过粘着所致。牵引特性对空转过程的影响示于图1,随着打滑速度V_(CK)的增加,在硬一点的牵引     

基于多传感器的列车空转及滑行检测与校正方法研究

针对轮轴速度传感器的测速定位精度随着轮对的空转/滑行逐渐降低的问题,通过分析定位传感器的误差特性,采用多普勒雷达和加速度计辅助轮轴传感器的多传感器方式构成列车组合定位系统。结合加(减)速度、速度差和滑行率等三种检测方法检测列车是否发生空转/滑行。建立列车的正常状态、空转状态、滑行状态、不可信状态,以及状态之间转换的数学模型,对列车发生空转/滑行之后的速度和走行距离误差进行计算补偿。仿真结果表明,设计的空转/滑行检测与校正模型能够有效检测列车是否发生空转/滑行并对误差进行校正,测速定位精度满足车载ATP(列车自动防护)的精度要求,达到了模型设计的目的。     

基于速度变化率检测的地铁车辆防空转/滑行控制策略

文章针对传统防空转/滑行控制方法,根据由速度差判断处理空转/滑行所存在的局限性,采用了一种针对速度变化率(即加速度)进行检测的防空转/滑行控制策略。该策略将速度变化率超过限定值时的情况判定为空转或滑行,综合考虑车轮再黏着控制的快速性和列车冲击率,进行输出转矩控制,并在控制过程中时刻进行再黏着检测,以防止电磁转矩不必要的减小。该策略已成功应用于西安地铁自主化牵引系统项目中,试验结果表明该策略正确且有效。     

浅谈广州地铁3号线列车定位技术

从移动闭塞的功能出发,阐述了广州地铁3号线ATC系统的列车定位技术。3号线信号系统以交叉感应环线为车-地通信介质,列车定位方面采用交叉感应环线进行粗略定位,采用车载测速发电机进行精确定位,同时还采用接近传感器进行站台辅助定位。此外还对定位技术中的抗干扰屏蔽、轮径补偿和空转及打滑监测等作了阐述。     

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。     

地铁列车参考速度算法简析

参考速度是地铁列车重要的运行参数,对空转滑行保护功能具有重要影响。文章针对地铁列车常见的三种参考速度算法进行差异性比较,得出推荐的参考速度算法。     

车辆动力学模型与ATO关键参数计算分析

车辆动力学模型是列车在运行过程中的一种数学状态模型,通过分析列车运行状态、测速定位误差、空转/打滑、牵引/制动特性及操作滞后延时等影响因素,根据不同的控制目标建立分步迭代计算、车辆传递函数和受控自回归滑动平均3种车辆动力学模型.同时为了提高列车控制性能,对ATO系统中的一些时变关键参数进行分析和校正补偿.最后通过传递函数模型对PID (Proportion Integration Differentiation)速度控制器的控制参数进行理论整定的应用,说明车辆动力学模型为ATO控制算法提供被控对象的数学理论基础具有重要价值.     

高速列车测速定位系统误差分析及补偿方案

以高速列车测速定位系统误差为研究对象,通过对空转或滑行、轮径磨损以及速度传感器自身误差3方面误差进行原因分析,利用CRH_2型高速列车的实测数据对3种误差进行量化与验证,证明空转或滑行造成的误差最大,并提出测速定位系统误差的补偿方案。     

高效抑制机车空转和滑行的卸载新算法

由于过度卸载将降低轮轨粘着利用效率,因此确定何时应停止卸载非常重要。基于轮轨粘着特性及轮轨运动模型,通过分析空转/滑行卸载保护时粘着再恢复过程中轮对加速度和牵引力的变化规律,推导了停止空转/滑行卸载的最佳时刻以及最佳时刻的判断方法。试验结果表明,相对传统的空转/滑行卸载方法,新算法能够提高50%以上的粘着利用。     

数字式加速度型空转保护检测电路

检测机车动轮的空转有各种方法,近代较先进的方法是直接检测各动轮对的转速差及其加速度。因为这种方法更为精确,所以得到日益重视和应用。对组合传动机车来讲(如液力传动机车,单电机转向架机车)只能采用检测加速度的方法。对独立传动机车来讲,要发现所有动轮对同时空转也只能采用检测加速度的方法。因此,研究加速度检测电路是很有实际意义的。以往加速度检测电路通常采用模拟方式。对车轴测速发电机电压进行模拟微分,以此来判断空转是否发生。这种电路的优点是响应快。但精度差,稳定性差,难以调试和整定。随着数字集成电路的发展,采用数字式加速度检测电     

基于预测型灰色控制的列车自动运行速度控制器建模与仿真

速度控制器是列车自动运行(ATO)系统的核心技术之一.针对ATO速度控制器的调速功能,采用预测控制和灰色控制相结合的策略,综合考虑舒适性、节能性、准时性、停车精度等性能指标,并结合测速定位误差、空转打滑、操作时延等现场影响因素,建立了速度控制器数学模型.模型在车载平台下进行了仿真测试,验证了ATO速度控制器的调速功能,达到了预期的控制效果.