基于再生能利用的地铁多车协同折返优化研究

折返站作为影响线路发车上限的重要因素,影响着整条线路的运营效率,也是能量浪费较为严重的地方。因此,有必要在兼顾线路运营效率的前提下减少列车折返运行的能耗。为此,通过提出基于再生制动能量利用的列车折返问题对列车的节能运营进行研究。通过建立底层网络图,构建以列车折返为基础考虑再生制动能量利用的能耗优化模型。为提高模型的求解能力,引入辅助变量将其转变为线性化模型。以上海地铁某折返站作为实例对象,借助Gurobi进行求解并对能耗等数据进行分析,证实模型有效。由该模型得到的折返时刻图在保证折返能力的同时,列车能耗与原始折返方式相比降低了5.74%,为考虑再生制动能量利用的列车折返运营方式提供一定的理论支撑与依据。

一种轻量化制动摩擦片背板样本的装调与实车测试分析

本文对一种轻量化制动摩擦片背板进行了材料的分析与选择,并利用粘接的方式进行了样本的组装。通过对不同车型进行对比,最终选定合适车型,在实车上安装调试后,进行了综合道路测试。通过对测试数据和样本实体的分析,验证该种轻量化制动摩擦片背板设计的可行性,对无人驾驶汽车的适用性,探讨了材料进一步优化的思路和未来发展前景。

一种无位置传感器无刷直流电机制动换相方法

无刷直流电机在制动时,由于转子转速发生变化,电机反电动势波形将受到影响,在无位置传感器无刷直流电机控制中,常规的反电动势过零延后30°的换相方法无法准确获得换相点,从而影响电机运行性能。该文提出一种基于反电动势斜率的无位置传感器无刷直流电机制动过程换相方法,通过对非导通相的反电动势斜率的分析,构建基于反电动势斜率的位置信号函数,并提出相应的控制策略。该换相方法不依赖于反电动势过零点检测,在电机降速较大的工况下也能准确地找到换相点,控制电机良好制动。实验结果验证论文所提方法的正确性和可行性。

考虑制动能量转移的复杂电气化铁路牵引用光伏发电系统综合能量管理策略

本研究提出了一种新的光伏发电系统,以有效缓解外部电网的压力,并实现有效的再生制动能量回收。首先对系统的能量控制模式进行了详细的分析;其次设计了一种考虑到相互制动能量转移的综合能源管理策略;利用粒子群(PSO)算法和优化过的粒子群算法,对背靠背变流器补偿功率参考值进行了计算;最后,通过实验来验证这一策略的有效性,并且比较两种算法的仿真结果的收敛性。通过MATLAB/Simulink仿真系统,建立了一个基于背靠背变流器的光伏接入牵引供电系统模型,并且设计了一套有效的能量管理策略和编码算法,以及一系列典型工况下的能源利用、相间制动能量转移情况,以及与不用算法的效果进行比较。经过研究发现,采用提出的系统架构和综合能源管理策略,可以有效地利用光伏发电,最大限度地优化相间制动能量的使用,而且优化后的收敛性也更加出色。

基于Ansys Workbench的盘式制动器关键件的结构设计与模态分析

制动系统是汽车安全行车中非常重要的组成部分,确保驾驶员能够安全控制汽车在行驶中的减速和停车。盘式制动器是汽车制动系统中常见的一种类型,其工作特点是高速、高温和振动影响。盘式制动器工作中的高温、振动对其工作性能有较大的影响,直接影响着制动器的安全性。文章通过对盘式制动器关键件进行有限元仿真分析,得到了关键件的前6阶固有频率和振型,以此准确掌握其振动特性,并对摩擦衬垫结构进行相应的设计和分析,研究结果为盘式制动器关键件的设计提供一定的理论参考依据。

无人驾驶汽车制动摩擦片背板材料分析及轻量化设计

本文针对无人驾驶汽车制动系统的特点和使用条件,分析了多种可用于制动摩擦片背板的新型材料,进行了轻量化制动摩擦片背板的设计,为无人驾驶汽车制动器设计提供了一套较为完整的解决方案。

基于背靠背变流器的铁路牵引供电节能效益评估

再生制动电能反送电网的问题广泛存在于铁路牵引供电系统中,影响电能质量且不利于电能的高效利用。为实现牵引供电系统的节能,科学利用再生制动电能成为了关键举措。以加装背靠背变流器实现铁路牵引供电节能为对象,建立了背靠背变流器的控制策略及经济性模型,以内部收益率为评估指标,利用实际牵引负荷和典型参数,分析了加装背靠背变流器的节能效益。算例结果表明,加装背靠背变流器的节能效益可观,具备投资价值。

基于机器学习的车用发动机性能预测及优化方法研究

随着人工智能技术的不断进步,基于机器学习的研究方法逐渐被应用于解决车用发动机性能优化问题。本文提出了一种基于机器学习的车用发动机性能预测及优化方法,并进行了案例研究:通过利用台架试验数据,建立了遗传算法-反向传播神经网络(GA-BPNN)预测模型,对发动机功率和有效燃油消耗率(BSFC)实现了较为准确的预测,误差率仅分别为1.58%和1.72%。此外,采用交叉遗传-粒子群(CMPSO)算法对功率和BSFC进行了多目标优化,将最优控制参数输入到台架试验中,得到的功率和BSFC的实际运行值与优化值基本一致。研究结果证明了本文提出的方法的有效性。该方法在保证一定精度的前提下,大幅减少了时间和经济成本的投入,为发动机性能优化研究提供了一种新的工作思路。

单轨吊运行工况分析及改进措施

对单轨吊在煤矿辅助运输应用中的工况及存在的问题进行了分析,并综合运用了机械自锁原理和电气控制原理,提出了与这些问题相关的改进措施。这些措施的应用可改善单轨吊的使用性能、提高使用的安全性和可靠性,增强了单轨吊的节能、低耗经济运行的效果。

蒸汽动力舰船回汽制动机理与系统建模仿真

针对大型蒸汽动力舰船传统制动方法机动性差的问题,分析回汽制动技术的机理,并基于Matlab-Simulink环境,建立由调节阀、正车汽轮机、倒车汽轮机、螺旋桨及舰船负载等组成的回汽制动系统各组成部分及全系统的仿真模型。通过舰船的自然滑行试验和回汽制动试验,对模型进行验证。实验结果表明:仿真结果与试验结果基本一致,在汽轮机强度允许的范围内,回汽制动较传统制动方法能大幅度缩短制动时间,增加舰船机动性。

舰用蒸汽动力装置回汽刹车与回汽保护技术研究

蒸汽动力舰船变速变向、刹车能力直接影响其机动性,而传统的舰船变速变向及刹车方法存在变速变向不及时、刹车距离过长等缺点,导致舰船机动性不高,危及舰船航行安全性。针对蒸汽动力舰船,介绍了一种能够提高舰船变速变向能力、缩短舰船刹车距离的蒸汽动力装置回汽刹车与回汽保护技术,阐述了该技术的概念与内涵、运用时机、约束条件等,能提高蒸汽动力舰船的机动性,为舰船的安全航行提供帮助。

盘式制动器刹车片钢背结构对制动噪声影响研究

通过改变刹车片钢背形状方法来研究汽车制动噪声,主要分为2阶段:1)通过建立实体和运动学模型进行分析和仿真研究;2)采用声振实验进行验证.在声振实验过程中,采取激光测振仪以及LMS冲击锤2个实验,同仿真分析结果交叉对比以证明仿真分析的准确性;采用3层结构的刹车片,相比传统的2层结构刹车片,该刹车片在不改变制动强度、保证安全系数的基础上具有更好的阻尼特性,有效地抑制噪声的发生.根据制动器噪声台架试验的结果,确定了刹车片固有频率对制动器噪声的贡献,并在此基础上,设计了不同结构形状的钢背刹车片来改变刹车片固有频率,利用ANSYS进行模态分析并制作样品进行噪声实验.仿真和实验结果表明,新设计的钢背刹车片能有效地减小汽车制动噪声的产生.

浅议电机的制动方式及应用

在生产过程中,经常需要采取一些措施使电动机尽快停转,或者从某高速降到某低速运转,或者限制位能性负载在某一转速下稳定运转,这就是电动机的制动问题.在应用中,电机制动多采用电磁制动.这里主要讨论电磁制动中的反接制动、能耗制动和回馈制动.反接制动制动力强,制动迅速,控制电路简单,设备投资少;但制动准确性差,制动过程中冲击力强烈,易损坏传动部件.能耗制动方法属不可控,制动力矩有波动,但制动时间是可人为设定的.回馈制动是当采用有源逆变技术控制电机时,将制动时再生电能逆变为与电网同频率同相位的交流电回送电网,并将电能消耗在电网上从而实现制动.能量回馈装置系统具有的优越性远胜过能耗制动和反接制动.

发动机辅助制动性能仿真研究

通过对发动机辅助制动工作过程进行理论分析,建立了发动机辅助制动计算模型,根据辅助制动相关参数(包括排气门开度、发动机转速和排气背压等),对发动机辅助制动进行了单因素和多因素条件下的仿真研究及试验验证。结果表明:随着发动机转速的升高,缸内压力增大,且压力峰值更靠近上止点;制动扭矩随转速的升高而增大,减压制动时制动扭矩最大,发动机制动时制动扭矩最小;发动机转速一定时,泄漏制动和减压制动分别有一对应的最佳排气门开度值,并且转速越高,排气门开度最佳值越大,排气背压越高,制动扭矩越大。

发动机泄气式辅助制动性能仿真研究

通过对发动机泄气式辅助制动工作过程的分析,建立了发动机泄气式辅助制动计算模型,根据辅助制动相关参数(包括排气门开度、发动机转速和排气背压等),对发动机辅助制动进行了单因素和多因素条件下的仿真研究。结果表明:当发动机转速一定时,有一个与最大制动转矩对应的最佳排气门开度值,它随转速的升高而加大;缸内最大压力随着发动机转速的升高和排气门开度的减小而增高;制动转矩随着转速的上升和排气背压的增高而增大。

汽车刹车片背板冲压加工与模具设计

汽车刹车片背板是汽车上易损零件,生产批量大。零件厚5mm,精度要求很高,大多采用精冲工艺生产。本文通过对汽车刹车片背板的工艺分析,采用普通冲孔落料、斜面成形和修整等工序冲压生产,并设计了相应各工序的模具,在模具结构设计中解决了诸如零件定位、圆弧斜面定位和模具偏载等问题,最终生产出了满足要求的零件。实践证明:背板生产工艺可靠,质量稳定。解决了用普通冲压工艺和设备生产精冲零件的问题,提高了企业的经济效益。

船舶回汽制动对主蒸汽系统运行特性的影响

基于实际船舶蒸汽动力系统运行机制,解析船舶回汽制动过程,利用CFD方法计算正车工况下主蒸汽系统管路速度场和压力场的稳态分布规律;拟合并引入基于二次程序开发的正倒车回汽流量模型作为动态计算边界条件,动态计算分析回汽制动过程蒸汽流量变化对主蒸汽系统的影响。结果表明,在回汽制动过程中,蒸汽分配箱、正车供汽管及倒车供汽管的最大压降满足主汽轮机操作规范要求。

载人航天器高空应急救生控制变量与落点的快速预报算法

针对载人航天器高空应急救生的实时性要求,讨论了控制变量和与落点的快速预报算法。首先描述了逃逸飞行器的返回轨道特征,在此基础上推导了制动速度的解析解;然后利用大量的仿真数据建立了其它控制变量和返回特征参数的BP神经网络预测模型,计算结果显示起旋时刻、消旋时刻和航程的最大预报误差分别为10秒、2秒和30千米;最后对航程的预报算法进行了改进,预报精度提高了43.3%。分析表明,快速预报算法是一种高效可行的工程解决方案。

改进的BP神经网络在飞机防滑刹车系统的应用

为了在飞机刹车过程中防止打滑和取得最佳刹车效果 ,提出用BP神经网络构造Sp(最佳滑移率 )识别器 .为了提高神经网络的学习能力 ,介绍一种学习步长自适应方法———二阶步长法 ,讨论了二阶步长法在实际应用中的一些问题并提出了解决方案 .在二阶步长法基础上提出了三阶步长法 .还提出了合理配置活化函数的方法 .综合以上方法对BP算法加以改进 ,使学习精度和速度都大大提高 .

郑州地铁1号线制动电阻选型方案分析

结合国内外城市轨道交通制动电阻选型的发展趋势对制动电阻几种设置方案进行综合比较分析,最终确定郑州地铁1号线采用电阻+逆变型(回馈中压)地面化方案。该方案可将车辆制动时产生的电能有效转化利用,将本应被消耗的能量最大限度地实现回馈,达到节能减排的目标,为后续线路建设及其他城市的城市轨道交通建设提供了有益的参考。