Active control strategy on a catenary–pantograph validated model

Dynamic simulation methods have become essential in the design process and control of the catenary–pantograph system, overall since high-speed trains and interoperability criteria are getting very trendy. This paper presents an original hardware-in-the-loop (HIL) strategy aimed at integrating a multicriteria active control within the catenary–pantograph dynamic interaction. The relevance of HIL control systems applied in the frame of the pantograph is undoubtedly increasing due to the recent and more demanding requirements for high-speed railway systems. Since the loss of contact between the catenary and the pantograph leads to arcing and electrical wear, and too high contact forces cause mechanical wear of both the catenary wires and the strips of the pantograph, not only prescribed but also economic and performance criteria ratify such a relevance. Different configurations of the proportional-integral-derivative (PID) controller are proposed and applied to two different plant systems. Since this paper is mainly focused on the control strategy, both plant systems are simulation models though the methodology is suitable for a laboratory bench. The strategy of control involves a multicriteria optimisation of the contact force and the consumption of the energy supplied by the control force, a genetic algorithm has been applied for this purpose. Thus, the PID controller is fitted according to these conflicting objectives and tested within a nonlinear lumped model and a nonlinear finite element model, being the last one validated against the European Standard EN 50318. Finally, certain tests have been accomplished in order to analyse the robustness of the control strategy. Particularly, the relevance or the plant simulation, the running speed and the instrumentation time delay are studied in this paper.     

构件表面粘贴多孔材料降低空气动力噪声及其在受电弓上的应用

介绍了采用表面粘贴多孔材料的圆柱体试样，通过风洞试验，验证其降低空气动力噪声的效果，并在受电弓上粘贴金属多孔材料，也确认了可以降低空气动力噪声。     

摆式电动车组受电弓倾摆系统的模式研究

根据国外的经验，指出采用动力分散的摆式列车可有效减小轴重，降低轮轨横向力和磨耗，是在既有线上提高列车运行速度的有效途径。重点阐述了国外摆式电动车组受电弓系统的倾摆模式，并对其特点进行了系统分析，提出了受电弓倾摆系统设计所需考虑的关键技术。     

利用半实物半虚拟试验方法研究接触网参数对弓网接触力的影响

在对弓网关系研究方法分析比较的基础上 ,采用了最新、最接近实际物理状态的半实物半虚拟混合模拟试验方法。介绍了混合模拟的基本原理及试验流程 ,进一步推导了接触网动力学微分方程 ,并以国内简单链形悬挂接触网和德国DSA3 80高速受电弓为研究对象 ,分析研究了接触网参数 (跨距、结构高度、接触线张力、承力索张力、接触线线密度、承力索线密度、接触线弛度、接触线表面不平顺等 )对弓网接触力的影响 ,以“接触力最小值”最大、“接触力最大值”最小及“均方根值”最小作为受流质量的评定标准 ,得出了具有一定实用价值的结论     

高速受电弓运动学分析

介绍了CRH380CL高速动车组受电弓的功能和结构,重点分析和研究了高速受电弓的运动学问题。通过对受电弓运动模型的仿真分析,得到了受电弓的运动参数,并与试验结果进行了对比分析,评价了该型受电弓的运动学性能;分析讨论了受电弓几何参数对受电弓运动的影响,得到了受电弓几何参数与运动学评价参数之间的关系,由此提出了受电弓几何参数的设计及调试方法。     

TSG18受电弓降弓位置指示器故障原因分析及整改措施

针对TSG18地铁受电弓降弓位置指示器放电的故障现象,文章从降弓位置指示器的工作原理、绝缘子的电气参数以及受电弓使用环境的空气质量等方面分析了故障原因,并提出了相应的整改措施。     

秦沈客专山海关变电所电分相改造方案研究

研究目的:既有的秦沈客专山海关变电所为单相变压器接线形式,其出口处分相只起到分段作用;增容改造后,变压器接线方式变为Vx接线,既有分相无法满足开行重联动车组要求;为满足开行双列重联动车组运行的技术要求,需对既有秦沈客专山海关变电所11跨接触网锚段关节式电分相的改造方案进行研究。研究结论:(1)应以对运输干扰及改造工程量最小为原则,经过方案比较,推荐采用增加掐绝缘、部分五跨绝缘关节改造为四跨形式,实现分相处的无电区长度大于220 m,满足重联动车组运行需要;(2)针对秦沈客专其他单相接线变压器形式的变电所出口处分相的现状,建议有关部门适时改造,以增加运营可靠性。     

接触线与滑板材料及其关系研究

介绍了接触线、受电弓滑板的材料,弓网配合下接触线的磨耗,并对滑板材料进行了分析比较。     

气动力作用对弓网受流影响的研究分析

阐述弓网受流与气动力学的关系,在分析受电弓气动力模型的基础上,结合实际线路运行试验和风洞试验数据研究气动力作用对弓网受流的影响。结果表明列车高速运行时,受电弓结构特性和运行方向对气动力有影响,调整受电弓气动力特性能有效改善弓网受流性能。     

准高速接触网动态性能的研究

针对我国ＧＪ＋ＴＣＧ－１００准高速接触网系统的动态性能进行了研究。给出了考虑线路不平顺、机车振动的受电弓／接触网系统计算模型，首先计算了不同跨距准高速接触网自振特性，利用仿真计算分析了不同接触网跨距、网型及运行速度对受流质量的影响，最后给出了考虑机车振动后对受流的影响情况。