动车组黏着控制方法研究

[目的]针对动车组运行速度高、剩余加速度余量小、线路露天架设等特点,以及传统组合校正法判据提取准确性较差、转矩调节损失较多等不足,从速度采集及故障识别、判据提取、转矩调节三个方面进行分析优化,以提升动车组黏着利用。[方法]速度采集采用分段T法及中位值滤波方法,并对故障速度进行识别替换,以降低速度干扰或故障时对黏着控制的影响。选用加速度差值冲击率替代冲击率,并采用高通滤波器替代微分器,以减小复杂的轨面情况对黏着判据提取带来的影响。转矩调节时锁存上一触发空转/滑行时刻的转矩,并以此转矩为基准,实时计算转矩下降、上升步长;降、升转矩步长均分为10段,由大到小执行,以减小转矩损失。并以某型动车组为例进行了试验,来验证所选方法的可行性。[结果及结论]试验结果表明:在进行防空转、防滑试验的整个加、减速过程中,动轴速度偏离参考速度有限;转矩调节未有大幅度反复波动,列车冲击较小;对牵引、制动两次试验数据进行计算分析,得到牵引防空转、制动防滑行的黏着利用率均大于90%,黏着利用得到有效提升。

车辆防滑控制算法改进

防滑控制的目的是充分利用轮轨间的黏着,防止车轮抱死擦伤并减小制动距离。由于黏着系数时刻在变且无法预知,目前的理论成果均为通过黏着系数对车辆速度、轴速的影响制定控制算法,间接利用黏着。由此可知,检测到的车辆速度值、各轴速值越准确,越能提前获知车辆速度值、各轴速值的变化趋势,也越易于利用黏着进行防滑控制且控制效果越好。为此,文章提出了增加加速度传感器和制动缸压力的改进方法。增加加速度传感器,在车辆所有轴同时出现滑行的情况下仍能较为准确地获知车辆实际速度;增加制动缸压力检测并引入防滑控制算法,可以在一定程度上预知轴速变化趋势和车辆速度变化趋势。此外,根据既有统计成果,充分利用滑移率对黏着系数的影响进行防滑控制,有效提升了黏着利用率。根据仿真结果可知,改进后的控制算法可以有效减小车轮抱死的可能性,更加充分地利用黏着缩短制动距离。

智能型电子防滑器控制系统的研究

近几年来 ,我国列车运营速度大幅度提高 ,对制动距离的要求更加严格 ,要求防滑器在制动过程中充分利用轮轨间的粘着以尽量缩短制动距离 ,保证行车安全。因此 ,理想的防滑器必须能够实时跟随轮轨间的最佳粘着。防滑器的控制一般以经验判剧来判断各轴运行状况 ,并进行制动缸压力的调节。由于控制对象的复杂 ,尤其是影响轮轨间粘着系数的随机因素太多 ,难以用传统的控制理论建立控制模型 ,文中利用模糊神经网络控制理论进行了防滑器智能控制模型的研究 ,并开发了相应的仿真软件。根据仿真表明 ,文中建立的控制模型的确能够随着轮轨间粘着的变化而自动调整制动力。

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。

铁路客车电子防滑器仿真综合试验系统的研制

铁路客车电子防滑器使高速列车能在规定的距离内安全停车并防止滑行 ,是保证行车安全的重要部件。笔者研制了铁路客车电子防滑器仿真综合试验系统。该试验系统能够对TFX1型防滑器、SWKPAS 2 0C型防滑器进行综合测试 ,可以分别对速度传感器、防滑排风阀、压力开关和主机进行测试 ,也可以对防滑器整机性能进行测试。运行结果表明 :该系统性能稳定、可靠 ,测试精度高 ,速度快 ,具有较高的实用价值。

基于雷达测速的SDA_1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。

机车防空转设计原则及 SS_8 机车防空转系统试验结果分析

在阐述轮轨间的粘着和空转产生机理的基础上，提出了机车防空转系统的设计原则。就ＳＳ８电力机车防空转系统试验结果做了详尽分析，指出其控制存在的缺陷和造成小雨天频繁空转的原因。

机车粘着控制技术现状与发展

从机车控制实用角度出发，着重介绍当前国内外机车粘着控制（防空转控制）技术现状，粘着控制机理，两类主要粘着控制系统的特点，分析有关交直与交直交传动机车的粘着特性，分散与集中控制的利弊，并简要地介绍了国产电力机车、内燃机车粘着控制技术状态及发展设想。

机车撒砂偏离轨道问题分析及研究

通过理论计算及SIMPACK仿真分析,对运用于我国小半径曲线的某型机车撒砂装置撒砂偏离轨道问题进行了分析研究。理论计算和仿真分析结果表明:在小半径曲线轨道运行时撒砂装置不能对正轨道中心撒砂,导致砂子浪费且达不到改善轮轨粘着性能的目的,影响列车安全运行。针对这一问题,提出一种新型液压控制装置来有效解决撒砂偏离轨道问题。

基于仿真技术的防滑试验方法研究

防滑试验台是防滑控制装置进行功能测试及相关理论研究的有效验证平台。通过对防滑试验仿真技术的研究,提出利用数学建模方法建立试验台的各项测试功能,形成一套快捷的低成本实现方案。防滑试验仿真系统按功能分为黏着模块,旋转动力学模块,气动模块和试验控制模块,论述了各模块的理论技术及仿真建模方法。以CRH3动车组制动系统各项参数为例,利用ES1000实时仿真系统建立了防滑仿真试验台,并进行了干轨和湿轨的防滑仿真试验。仿真试验结果表明,防滑系统在轮对滑行过程中能有效调节制动缸压力,使得实际施加于轮对的制动力未超过轮轨最大黏着力,避免了轮对滑行,验证了该仿真试验台方案的可行性和各功能模块建模的正确性。

浅谈电力机车的空转故障

通过对电力机车空转故障的分析,提出了相应的解决措施,有效地解决了电力机车空转故障。

机车紧急制动撒砂控制装置

单机或单机重联运行时,因非正常情况下机车大量撒砂、造成轨道电路不能正常显示,从而导致行车事故发生,为此研制开发了机车紧急制动撒砂控制装置。该装置通过检测列车管压力及机车速度,自动控制机车紧急制动状态下且速度低于10km/h时停止撒砂,防止机车占用无显示现象的发生。经装车运行试验,满足现场运用的需要。

TFX_1型防滑器在提速客车上的应用研究

１提速客车装用防滑器的必要性（１）制动粘着系数是车辆基础制动设计的基本参数之一，提速客车一般选取湿轨面状态粘着系数值的１．１倍～１．２倍作为基本设计参数。我国制动粘着系数的测试研究结果表明，对应某一运行速度的粘着系数是一组正态分布随机变量。我们选取的...

TFX_1型微处理器控制防滑器的研制(1)——结构原理介绍

介绍TFX_1型防滑器的系统组成,防滑控制原理,系统诊断及故障处理方法,系统软件设计以及电源自动通断,轮径自动修正等功能,还介绍了TFX_1型防滑器为适应我国铁路需要所特有的停车系统诊断试验方法,相邻轴速度部件互补以及运行里程累计及显示功能。

现代低地板有轨电车轮缘润滑装置

轮缘润滑技术是减缓轨道交通车辆车轮轮缘磨损的重要手段。集成安装型轮缘润滑装置自带风源系统,产生并存储压缩空气,用于驱动润滑剂的喷射,适用于现代低地板有轨电车。装置安装和维护方便,结构紧凑,安全可靠,可提供多种控制模式和润滑策略,并能够根据需要对车辆提供的电源制式进行转换,简化了车辆的电源设计。

机车用自锁型气密砂箱盖的设计

介绍一种新式的砂箱盖,带有自锁机构,开启方便;其外表基本为平面,对气体具有密封性,可以满足压缩空气喷砂的要求。

制动系统中防滑器的智能控制研究

针对防滑控制系统结构复杂,尤其是影响轮轨间粘着系数的随机因素太多,难以用传统的控制理论建立控制模型,笔者摒弃了常用的速度差参数,而选用滑移率、加减速度和冲动3个物理量作为防滑判据,根据这3个物理量建立了防滑器模糊神经网络控制模型,并开发了相应的仿真软件。笔者通过现车的部分速度试验数据进行了控制模型的验证,结果表明该控制模型能够依据滑移率、加减速度和冲动正确判断车轮的运行状况,控制排风阀做出正确反应,从而达到适时调节制动缸压力的目的。

应用模糊算法实现列车防滑行的检测与控制

文章介绍了如何应用模糊控制实现列车的防滑检测与控制 ,详细叙述了其设计方法 。

铁路车辆自动防溜器装车试验研究

为了克服长期困扰铁路行业的车辆防溜作业强度大、效率低、安全可靠性差等问题,研制了铁路车辆自动防溜器。介绍了防溜器的工作原理,计算表明C70、C80型货车在空载和重载状况下铁路车辆自动防溜器的制动力能够得到保证。样品安装在58组116辆C70A型货车上,开展了试验列车的性能测试、空重车坡道防溜和运行考核试验,证明研制的铁路车辆自动防溜器单车防溜制动力强,能保证车辆在坡度不大于12‰任何线路上实现自动防溜、安全停放。较之传统的人工作业防溜措施在经济、社会效益方面具有明显的优势。

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。