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。     

机车黏着控制方法的研究现状综述

机车的黏着是有轨运输系统的基本条件，提高机车黏着性能是一个至关重要的课题。介绍了黏着的基本理论，黏着控制的目标就是在机车运行过程中，通过对驱动力的控制，使实际的黏着系数尽量逼近于当时路况的黏着系数最大值，从而获得最大的平均牵引力。对现有主要的机车黏着控制方法（反馈与极值组合法、模型控制法、模糊神经网络法、模糊控制及其他控制方法）作了简要总结，介绍各种方法的理论基础和控制模型，比较其性能的优劣，指出模糊神经网络和模糊控制法是两种很有前景的控制方法。     

Bo-Bo-Bo抱轴式机车黏着利用率分析

就Bo-Bo-Bo轴悬式机车二系簧分布，车轮踏面磨耗，车钩高度，一、二系垂向刚度，端、中转向架牵引点高度，电机吊挂点到车轴中心的距离，转向架中心距，轴距等对机车黏着利用率的影响进行分析。研究结果和建议可供设计部门制订技术方案时参考。     

基于虚拟样机技术的铁路客车美工研究

应用软件技术架构虚拟数字模型,创造虚拟环境,对造型和色彩的合理性进行评估,可以节省产品开发成本,缩短研发周期,不断优化产品设计。通过实例分析进一步阐述了3Dmax、Vray等软件技术在铁路客车美工设计上的应用和效果。     

基于虚拟样机的柴油机主轴颈轴承动力学特性研究

使用内燃机动力学模拟软件 GT-CRANK 对12V240ZJ 型柴油机曲轴系统进行动力学建模,对比在不同的 V 型夹角、曲拐错角及发火次序下,柴油机机体平衡性能及各主轴颈轴承负荷特性等的变化规律,进而确定相对较好的匹配类型,为机车柴油机的改进设计提供依据。     

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.     

基于虚拟样机的磁悬浮列车运动学仿真分析

利用ADAMS软件建立了磁悬浮列车的虚拟样机模型,简单地分析了轨道的参数选取,并进行系统运动学仿真,描绘了车辆在过不同轨道时候主要部件的动态过程,验证列车转向架机构设计的合理性、适用性,为系统动力学仿真打下基础。     

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。     

机车黏着极限态驱动装置结构共振研究

机车处于轮轨黏着极限状态运行时,轮轨黏着饱和及负斜率特性使得驱动轮对出现复杂的动力学现象。为了研究机车驱动装置受到轮轨动态激励的响应,首先研究黏着极限状态轮轨的黏滑特点及其引起轮对的动力学问题,然后建立机车的多体动力学模型,仿真驱动装置各结构部件的振动及其振动主频率,得出避免机车驱动装置结构发生共振的参数匹配原则。结果表明:机车处于黏着极限状态运行时,轮轨间黏滑状态会产生驱动轮对的纵向振动和驱动装置的自激振动等典型动态特征;驱动装置自激振动会激发基于结构固有频率的振动,且各结构振动会相互影响。因此,需合理选取牵引电机吊挂关节的刚度,避免基于电机点头振动固有频率及各结构部件固有频率的振动。特别是,若牵引电机转子旋转、轮对扭转振动和轮对纵向振动的固有频率一致,将引起驱动装置结构产生共振。     

基于虚拟样机技术的高速弓网系统研究

虚拟样机技术的核心是参数化、可视化设计和综合性能分析。本文结合我国250km/h高速受电弓设计,应用虚拟样机技术,对铁路接触网-受电弓系统进行系统研究。在进行受电弓可视化三维实体设计的基础上,应用多体系统动力学软件SIMPACK和有限元计算软件ANSYS,进行了受电弓的几何分析及受电弓零部件的强度和刚度校核,计算了接触网振动模态和自振频率;运用结构子结构方法,建立了受电弓-接触网耦合系统模型,计算了不同模拟运行速度下的弓网振动和接触压力响应,以及机车运行振动对受流的影响;最后为了考核接触网的疲劳可靠性,进行了在运行条件下的接触网动应力研究。     

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。     

基于雷达测速的SDA1型交流传动内燃机车粘着利用控制

为满足SDA1型交流传动内燃机车对粘着利用控制要求高的要求,提出基于雷达测速的粘着利用控制方案,并介绍了方案的基本原理和实现方法.试验和现场运用数据表明,该方案能够充分利用轮轨粘着,切实提高粘着利用效率,使SDA1型机车最大粘着系数达到0.46,完全满足用户要求.     

电力机车粘着控制及其仿真研究

近年来我国铁路运输实施高速化、重载化,轮轨粘着时常达到阈值状态。列车安全平稳运行需要有效地利用轮轨间的粘着力,为了提高轮轨粘着利用率就需要深入研究机车粘着控制系统。利用MATLAB软件和ADAMS/Rail软件,搭建包含多体动力学系统、牵引传动系统以及控制系统在内的电力机车虚拟样机仿真平台。仿真结果验证了仿真模型的可行性,组合粘着控制方法有效地抑制了机车空转,达到了设计目标。     

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。     

HXD1机车粘着利用控制软件优化改进

针对HXD1型国产化电力机车在西安铁路局西康段大坡道启车、提速中存在牵引力发挥不足的问题,通过改进车速计算方法,并利用自回归滑动平均模型(ARMA)最优估计滤波理论,优化了蠕滑速度微分估算,提升了牵引力发挥。经过西康段的牵引试验,证明该算法可以提升HXD1机车粘着利用率,达到了牵引力充分发挥的效果。     

交直型电力机车粘着控制装置的设计

对我国研制生产的交直型电力机车校正型防空转防蠕滑系统在实际运用过程中存在的问题进行探讨,通过对比分析,设计了针对我国电力机车特点的粘着控制装置。     

基于pc/104标准的嵌入式内燃机车恒功率控制及粘着控制系统的研制

分析研究牵引工况恒功率控制及粘着控制的原理和方法,认为牵引工况恒功率控制和粘着控制,制动工况恒励磁电流控制、恒制动电流控制和防滑行控制都需要调节励磁机的励磁电流,粘着控制必须以恒功率控制为前提,防滑行控制必须以恒励磁电流控制或恒制动电流控制为前提,才能获得满意的结果。亦认为,由于实际的轮轨系统粘着状况比较复杂,影响因素很多,确定速度差、加速度及加速度微分的大小与粘着状态、空转程度之间精确的数量关系比较困难,最有效的控制方法是采用三维模糊控制策略。     

基于奇异值分解强跟踪滤波的机车黏着系数估计

提出一种基于奇异值分解的改进强跟踪滤波算法,并将其用于机车黏着系数的在线估计。针对传统的强跟踪滤波算法由于引入了渐消矩阵,在递推更新预测误差方差阵时变成不对称,可能导致滤波发散的现象,研究了基于奇异值分解的更新算法,保证其收敛性。利用改进算法在线估计机车运行过程中的干扰转矩,进而估计黏着系数。仿真试验表明,该方法能有效在线估计机车黏着系数并具有较好的鲁棒性。     

HXD1C和HXD1型机车粘着控制的再思考

主要介绍了国产HXD1C和HXD1型电力机车的粘着控制情况,针对HXD1C和HXD1电力机车面临的牵引需求,提出了对粘着利用控制软件的改进方案,同时介绍了粘着力间接控制方式的控制策略,提供相关的试验数据。结果证明了HXD1C和HXD1型电力机车粘着控制软件在重载和高速运输模式下粘着控制的有效性。     

ND5型内燃机车的粘着控制系统 （上）

ND_5型内燃机车的粘着控制系统,是根据轮对间的速度差及各轮对的加速度值来判别机车是否发生空转或滑行的,并由此而采用适当的措施来恢复粘着。本文详细地分析了该系统的工作原理,且深入地阐述了系统的电路结构与特点。