高速磁悬浮列车间隙传感器自诊断方法研究

在高速磁悬浮列车中,悬浮间隙传感器是高速磁悬浮列车的整个列车控制系统的关键部件,但因其结构复杂,使用量大,工作温度高且振动较大,易出现故障,因此,维护成本高且困难。为了解决该问题,提高维护效率,通过利用齿槽信号、加速度信号和间隙信号的相互关系,结合3种信号进行多维度信号判断,提供了一种悬浮间隙传感器的自诊断方法并设计了故障信息输出模式,以达到能准确定位故障信号、降低维护成本的目的。

高速磁悬浮列车编组长度对车/隧耦合气动效应的影响

采用重叠网格法,基于SST k-ω两方程的DDES湍流模型,研究编组长度对高速磁悬浮列车/隧道耦合气动特性的影响。采用动模型试验结果对数值仿真方法进行验证,将3车编组的动模型试验所得测点压力与相同编组的仿真试验所得测点压力进行对比。分析3车编组高速磁浮列车以速度500、550和600 km/h通过隧道时车体表面、隧道壁面压力变化基本规律,在此基础上研究3车编组、5车编组和8车编组形式对高速磁浮列车/隧道气动特性的影响,并绘制瞬变压力波系传播的马赫波图,揭示编组长度导致测点压力变化差异的原因,得到高速磁浮列车编组长度对隧道出口微气压波的影响规律。研究结果表明:高速磁浮列车表面、隧道壁面压力幅值与车速呈正相关关系;当编组长度增加时,车/隧表面的压力随时间的变化趋势基本一致,但正、负压幅值及压力峰峰值明显增大:当磁悬浮列车以速度550 km/h通过长度为500 m、截面积为140 m^(2)的隧道时,5车编组与8车编组的车体表面最大压力峰峰值比3车编组分别增加12.4%和8.5%,隧道表面最大压力峰峰值比3车编组分别增加49.6%和38.9%,因此,在隧道长度一定时存在最不利的编组长度;磁悬浮列车编组长度对无缓冲结构隧道出口微气压波幅值影响较小。

高速磁悬浮列车的有关问题初探

介绍了目前世界上较为成熟的日本超导排斥式和德国常导吸引式高速磁悬浮列车的技术特性及其研究运用现状,分析和研究了高速磁悬浮列车作为地面城际及城市的近郊快速交通系统的设计、施工和运营维护等问题。

高速磁悬浮列车的战略进展与我国的发展战略

整个人类客运交通发展的历史是一个速度不断提高的历史。 2 0世纪特别令人瞩目的是出现了高速磁悬浮列车 ,它的发展使得人类地面客运的速度可望在 2 1世纪中前期达到 5 0 0km h的新水平。作为一种完全新型的交通运输高技术 ,高速磁悬浮列车的战略发展顺序大致要经历四个阶段 ,即 :(1)技术方案的基础性研究 ,证明方案的可行性与优越性 ;(2 )选定方案的工程技术研究发展 ,证实整个系统及全部装备可以安全、可靠、经济地实际运行 ;(3)建造足够长的实用运营线 ,实现有关装备 ,工程与运营的产业化 ;(4)大规模推广应用 ,逐步提高其在整个交通运输系统中的地位。经过近四十年的持续努力 ,德国的常导Transrapid系统和日本的超导MLX系统已成功地耗资数十亿美元完成了基础性研究和工程技术研究发展阶段 ,技术已大体成熟到可以建造实际运营线 ,并为建造实用线 ,实现产业化方向进行了多年努力 ,遇到了较大困难。美国、瑞士还进行着几个新型方案的基础性研究 ,如Magplane ,Inductrack ,Maglev 2 0 0 0 ,UrbanMaglev及Swissmetro。本文简要介绍了有关的进展情况 ,作为确定我国发展战略的重要参考。我国从八十年代后期起开始了磁悬浮列车关键技术的研究 ,九十年代中期以来又积极促进高速磁悬浮列车的发展 。

高速磁悬浮列车测速与定位系统的设计

介绍了一种高速磁浮列车测速与定位试验系统,该系统包括长定子直线同步电机齿槽计数测速与相对定位系统和感应式编码绝对定位系统两部分。详细阐述了系统的工作原理、硬件构成以及信号处理技术。

高速磁悬浮列车定位测速系统

为实现高速磁浮列车位置和速度检测,提出一个检测方案.该方案通过检测长定子直线同步电机的齿 槽和轨道旁固定位置的绝对位置参考板获取相对位置与绝对位置信号,并利用这2个信号相互校验,消除检测过程中产生的误差.在与上海高速磁浮示范运营线完全相同的长定子上进行的实验结果证明所提方案是可行的.

高速磁悬浮列车的战略进展与我国的发展战略(下)

整个人类客运交通发展的历史是一个速度不断提高的历史。20世纪特别令人瞩目的是出现了高速磁悬浮列车,它的发展使得人类地面客运的速度可望在21世纪中前期达到500km h的新水平。作为一种完全新型的交通运输高技术,高速磁悬浮列车的战略发展顺序大致要经历四个阶段,即:(1)技术方案的基础性研究,证明方案的可行性与优越性;(2)选定方案的工程技术研究发展,证实整个系统及全部装备可以安全、可靠、经济地实际运行;(3)建造足够长的实用运营线,实现有关装备,工程与运营的产业化;(4)大规模推广应用,逐步提高其在整个交通运输系统中的地位。经过近四十年的持续努力,德国的常导Transrapid系统和日本的超导MLX系统耗资数十亿美元已成功地完成了基础性研究和工程技术研究发展阶段,技术已大体成熟到可以建造实际运营线,并为建造实用线,实现产业化方向进行了多年努力,但也遇到了较大困难。美国、瑞士还进行着几个新型方案的基础性研究,如Magplane,Inductrack,Maglev 2000,UrbanMaglev及Swissmetro。本文简要介绍了有关的进展情况,作为确定我国发展战略的重要参考。我国从八十年代后期起开始了磁悬浮列车关键技术的研究,九十年代中期以来又积极促进高速磁悬浮列车的发展,从我国实际出发,在分析。

高速磁悬浮列车测速定位系统的设计与研究

针对长定子直线同步电机驱动的高速磁悬浮列车,提出了采用对定子齿槽进行计数的测速定位方案。阐述了基于电感式传感器和DSP信号处理的测速定位试验系统的硬件结构、工作原理及其信号处理技术。试验表明:系统实时性强,测速定位精度高,满足高速磁悬浮列车运行控制的要求。

高速磁悬浮列车牵引供电系统谐波仿真分析

本文分析了采用半控双三相12脉冲整流器的高速磁悬浮列车牵引供电系统及其产生的谐波。它是一种新型的谐波源,所产生的高频谐波对磁悬浮列车的安全稳定运行产生了很大的危害。采用小波包变换对高速磁悬浮列车牵引供电系统所产生的高频谐波信号进行了仿真分析,结果表明:小波包变换应用于高速磁悬浮牵引供电系统的谐波分析,可将信号中的高频成分逐步分离,减少高频谐波成分对电力系统的污染,对实现高速磁悬浮牵引供电系统谐波信号的高分辨率检测具有很好的应用价值。

高速磁悬浮列车测速定位系统过接缝问题研究

高速磁浮列车长定子轨道的接缝会使测速定位系统相对位置传感器的检测信号产生畸变,并导致牵引设备过流或过压保护甚至烧毁。为消除轨道接缝的影响,测速定位系统使用了两路相对位置传感器。本文依据自适应滤波器原理,设计了一种自适应预测滤波器,根据相对位置传感器输出的历史值对当前输出值进行预测,通过比较预测值与实际观测值判断检测信号是否产生畸变,并以此为基础对两路传感器的信号进行选择与切换。经过仿真验证,这种方法在传感器存在安装误差和干扰的情况下也可以很好的消除因信号畸变带来的不良影响。

关于我国高速磁悬浮列车发展战略的思考

高速磁悬浮列车的发展使得人类地面客运交通运行速度可望在 2 1世纪中前期达到 5 0 0km/h的新水平。根据我国高速客运交通发展的需求和国际战略发展的进展情况 ,提出了我国发展战略的建议 。

高速磁悬浮列车气隙磁场的测量

高速磁悬浮列车气隙磁场的研究对高速磁悬浮列车的悬浮系统、推进系统和导向系统的设计和控制有着重要的指导意义。重点介绍了高速磁悬浮列车气隙磁场的实验测量方案 ,并将测量结果与有限元分析结果进行了对比 ,两者表现出很好的一致性。

基于小波变换的高速磁悬浮列车牵引供电系统谐波分析

半控双三相12脉冲整流器是一种谐波源,所产生的高频谐波对磁悬浮列车的安全稳定运行有很大的危害。将小波变换用于磁悬浮列车牵引供电系统的谐波分析,可将信号中的高频成分逐步分离,减少高频谐波成分对电力系统的污染,对实现磁悬浮列车牵引供电系统谐波信号的高分辨率检测具有很好的应用价值。

高速磁悬浮列车的战略进展与我国的发展战略

整个人类客运交通发展的历史是一个速度不断提高的历史.20世纪特别令人瞩目的是出现了高速磁悬浮列车,它的发展使得可以期望在21世纪前、中期人类地面客运速度将达到500km/h的新水平.本文简要介绍了高速磁悬浮列车的原理、特点与优越性,以及应用范围.

超高速磁悬浮列车闭塞分区设计与优化模型

超高速磁悬浮列车闭塞分区的划分不仅是设计能力的重要影响因素之一,也与牵引供电设备成本密切相关,对指导超高速磁浮列车经济、合理、科学的系统设计及规划具有重要意义.本文以平均发车间隔和分区工程造价为目标,通过构建超高速磁悬浮列车能力计算模型,将闭塞分区划分问题转化为一个混合整数非线性规划问题,并采用非支配排序遗传算法(Non-dominated sorting genetic algorithmⅡ,NSGA-Ⅱ)优化闭塞分区设计.基于超高速磁悬浮列车的线路、列车以及信号系统相关数据,设计仿真案例对上述算法进行评估,并与基于线性加权方法的多目标遗传算法(Vector-Evaluated Genetic Algorithm,VEGA)的求解效果进行对比.结果表明:NSGA-Ⅱ生成的Pareto最优解质量和求解速度均优于VEGA,仿真结果精确满足各项约束.

我国宜一步到位发展高速磁悬浮列车——先行建设宁沪杭甬高速磁悬浮列车线

高速磁悬浮列车是 2 1世纪新型的、理想的交通工具 ,具有较多的优越性 ,其技术已趋成熟。我国应跨越轮轨铁路 ,一步到位发展磁悬浮列车。长江三角洲地区经济、社会飞速发展 ,区域需要建立快速、安全、舒适、清洁、节能的高速主通道。先在沪宁线或沪杭甬线上建试验段 ,然后建设宁—沪—杭—甬高速磁悬浮列车线 ,成为区域内实现

高速磁悬浮列车在双端供电模式下的电流控制策略

针对双端供电模式下高速磁悬浮列车牵引系统中的环流和馈电电缆损耗问题,提出一种改进的直接模式法电流控制策略来协调负载电流分配。该文首先建立双端供电模式下牵引系统电机电流和环流的等效电路模型,分析环流产生的原因,在此基础上提出同步坐标系下转速电流双闭环控制策略。该策略通过共用转速调节器实现总负载电流控制,通过电流调节器和环流调节器实现负载电流分配,并对线路中的环流进行抑制。硬件在环实验结果表明,该控制策略在保证电机动态性能较好的基础上实现逆变器负载电流分配,降低了馈电电缆损耗,并有效地抑制了并联逆变器模块间环流。

考虑悬浮系统影响的高速磁悬浮列车牵引控制策略

常导电磁式高速磁悬浮列车采用长定子直线同步电机驱动,电机的励磁磁极同时也是悬浮电磁铁,车辆的牵引力和悬浮力存在严重的非线性耦合关系,运行过程中悬浮系统的调节会对牵引系统造成影响,引起牵引力波动。该文建立考虑悬浮系统影响的长定子直线同步电机数学模型,针对牵引力波动问题,提出一种基于磁链观测的控制策略,该策略基于扩展反电动势法来观测磁链,通过将磁链参数应用于速度环和电流环,在线调整定子q轴电流从而抑制由悬浮系统引起的低频牵引力波动。但该策略在低速时磁链观测存在误差、性能受限,在此基础上提出结合自抗扰和磁链观测的复合控制策略,通过扩张状态观测器补偿磁链观测误差以及其余扰动。硬件在环实验结果表明,该控制策略有效地抑制了悬浮系统影响造成的牵引力波动,提高了磁悬浮列车的抗负载扰动能力和系统动态性能。

气动翼对高速磁悬浮列车升力特性的影响

磁悬浮列车高速运行时受到较大气动升力作用,尤其是尾车向上的气动升力较大,易使悬浮性能恶化,甚至导致悬浮控制系统失效,影响列车的乘坐舒适性及运行安全性,因此亟待开展高速磁悬浮列车的尾车升力特性研究及改善工作.对开展过风洞试验的高速磁悬浮列车进行数值模拟计算,得到的列车表面压力系数与风洞实验数据吻合较好,并加装气动翼改善高速磁悬浮尾车气动升力,研究了气动翼角度、数量对尾车气动性能的影响.研究结果表明:仅安装一个气动翼时,其自身的气动升力随角度的增加而减小,但尾车气动升力则呈现先减小后增大的规律,气动翼角度为12.5°时尾车升力最小,与原始磁悬浮列车相比气动升力系数减小3.9%,气动翼及尾车气动阻力略有增加;以气动翼与车体切线角度保持不变为基准在尾车安装多个12.5°气动翼,不同位置气动翼的气动阻力基本相同,气动翼数量增加后尾车气动阻力随之增大;不同位置气动翼的气动升力存在差异,向鼻尖方向气动翼的气动升力递减,尾车气动升力随气动翼数量增加先减小后趋于稳定;各方案中安装2个气动翼的磁悬浮列车气动性能相对更优,与原始磁悬浮列车相比尾车气动升力减小4.6%,整车阻力仅增加1.4%.