高速列车牵引传动系统故障测试与验证仿真平台研究

牵引传动系统作为高速列车能量传递与转换的核心部分,是保障高铁安全稳定运行的关键系统之一.故障测试与验证平台是确保实时故障诊断技术在高速列车上有效应用的重要手段和途径.围绕高速列车牵引传动系统故障测试与验证平台中面临的挑战性问题和关键技术,本文从故障注入、仿真可信度评估、算法性能评估和仿真平台实现等方法和技术方面进行分析,并针对上述难题概述了一些解决方案,提出并构建了一种集高速列车实时仿真、故障运行行为逼真模拟以及随机故障测试和故障诊断算法评估于一体的牵引传动系统故障测试与验证实时仿真平台.最后,总结展望了高速列车安全监测验证平台未来研究方向.

考虑齿轮偏心的风力机齿轮箱高速级传动系统非线性动力响应分析

为了研究风力机高速级齿轮传动系统非线性动力学响应,采用集中参数法建立16自由度齿轮-转子-滚动轴承弯扭耦合非线性动力学模型。该模型考虑时变啮合刚度、传递误差、齿侧间隙、齿轮偏心及齿面摩擦等非线性因素,应用Runge-Kutta算法对系统的微分方程进行求解,结合系统时域图、FFT频谱图、相图、Poincaré截面图和三维频谱图,分析齿侧间隙与偏心量对系统响应的影响。结果表明,由于弯扭耦合的作用,齿侧间隙和偏心量均对系统的扭转振动有明显影响。随着齿侧间隙增大,系统的扭转振动角位移增大,但各频率成分未发生明显改变。应选择合适的齿侧间隙,以减小系统的振动响应幅值、倍频和随机谱成分。随着齿轮偏心量增大,齿轮在扭转方向上振动幅值的波动较大,从动轴转频幅值激增,系统由周期运动渐变为混沌运动,因此在系统设计阶段应尽量避免齿轮偏心现象的出现。

高速带传动系统的动力学分析

通过对高速带传动系统的动力学分析 ,建立了动力学模型 ,求出了该振动模型的固有频率 ,提出了划分带传动工作区建议 ,针对高速带传动按动态要求进行设计或振动验算提供了理论基础 。

电动汽车传动系统多工况动态传递误差分析

为探究电动汽车高速传动系统多工况下扭转振动规律和动态传递误差,建立某型电动汽车整车动力传动系统18自由度动力学模型。采用势能法计算出各级传动齿轮副的时变啮合刚度,运用切片法计算了考虑时变啮合刚度作用的各级传动齿轮副静态传递误差,并通过台架试验完成了静态传递误差检验与修正。对18自由度模型求解,得到系统的固有特性和不同工况下的动态传递误差,分析讨论了动态传递误差频谱特征。分析结果表明:各级齿轮副的异向扭转模态频率和车轮的扭转模态频率是各工况下动态传递误差频谱的主要成分,对应不同工况,各阶模态对动态传递误差的贡献量有很大不同。

高速列车传动系可靠性的外部影响因素评估

为研究除自身构件外的外部影响因素对高速列车传动系可靠性的影响,以现役 CHR3 型高速列车为研究对象,基于 FID (fuzzy influence diagram)理论,对影响高速列车传动系统可靠性的外部因素进行评估分析.首先通过业内权威专家问卷,建立外部影响因素的 FID 频率模糊集、状态模糊集和模糊关系,并构建影响传动系统可靠性的 FID 关系层、数值层及函数层;其次依据模糊集合理论对人员、基础设施、环境、维修、管理等外部影响因素的频率矩阵进行计算;最后得出各项外部影响因素的状态降低及提高的累积概率.研究结果表明:人员状况和管理水平的状态降低的累积概率分别为 39.9%、42.5%,两项因素在保持当前状态基础上累积提高 30%的概率分别为 77.6%和 90.9%,并且二者的累计概率分布与该型传动系的可靠性概率分布相近,说明人员和管理状况为首要影响因素,其他因素次之.

基于动态磁网络和Simulink的高速铁路牵引传动系统联合仿真（英文）

目的:提出基于动态磁网络和Simulink的高速铁路牵引传动系统的动态参数模型,提高高速铁路牵引传动系统仿真分析的准确度。方法:将动态磁网络计算得出的动态参数Ld,Lq等以查表的形式嵌入Simulink模型,有效地实现动态参数。结论:该动态参数模型能在不显著增加仿真运算量和仿真时间的条件下有效地提高计算的准确度。

Dynamic PMD compensator for 40 Gb/s PM-DQPSK system

The adaptive polarization mode dispersion(PMD) compensation in high-speed transmission system has become more and more necessary for the link PMD causing strong signal distortions.A dynamic adaptive PMD compensator in 40 Gb/s polar-multiplex differential quadrature phase shift keying(PM-DQPSK) system is reported.Experimental results show that the PMD compensator can track the average polarization state variation at 65 rad/s without any lost of the optimum tracking.The 1st-order PMD compensation is demonstrated experimentally,and the compensator can increase the maximal tolerable PMD value by 26 ps from 17 ps to 43 ps in an optical transmission system.