重载列车有线电控空气制动系统的研究

重载列车在制动时,由于列车前后部制动力不一致而产生巨大的车钩力和剧烈的纵向冲动,极易造成列车断钩和脱轨事故。研究利用电力线作为通信介质,采用网络控制系统和每辆车作为一个网络节点,结合我国货车120空气制动机,实现有线电控空气制动。研究表明:由电控空气制动系统(ECP系统)控制列车制动,列车中所有车辆的制动和缓解动作几乎同步进行,全部车辆制动缸开始升、降压的时间差在0.2 s以内;在网络条件允许的范围内,装有ECP系统的车辆制动和缓解的同步性不受列车编组辆数的影响,各车辆制动缸的升压、降压曲线形状几乎相同;车辆制动缸压力的控制精度达到制动命令要求值的±20 kPa。由于ECP系统实现了对列车制动和缓解的同步控制,能够保证长大重载列车安全运行。

货物列车新型智能电控空气制动系统的理论研究与实验

我国货物列车制动系统一直沿用自动空气制动系统 ,由于制动波速无法超过声速 ,致使我国重载货物列车的开行受到一定的制约。目前 ,国外货运发达的国家如美国、加拿大、澳大利亚等正在进行电控空气制动系统 (ECPB)的研究 ,并部分投入运营考核 ,这是目前国际上最先进的列车制动系统 ,而我国的这项技术至今仍是空白。本文创新研究了一种智能型电控空气制动系统 ,从设计、制动力的分配、制动指令的定义及列车制动智能控制的软件实现方面 ,对长大货物列车新型制动系统进行了系统的理论研究 ,并设计了相应的试验台。室内试验表明 ,该制动系统具有良好的自适应性 ,具有高的鲁捧性 ,各项主要制动参数均能达到北美AARS 430 0标准 ,尤其是关键指标制动缸控制压力与目标压力误差仅为± 10kPa ,其精度已超过北美AAR标准规定的± 2 0kPa。该系统具有广阔的应用前景。

动车组制动控制系统半实物仿真平台的设计与实现

为了给实际动车组制动控制系统的研发和技术改进提供测试和验证平台,在对制动控制系统原理及制动功能分析的基础上,以CRH2动车组中一动一拖基本制动单元为对象,通过分析制动控制装置的输入输出信号,完成了制动控制系统半实物仿真平台硬件系统的设计和构建,以及制动控制相关的所有功能软件的设计;并经过软硬件系统的联合调试,有效实现了列车制动过程的半实物仿真运行。试验结果表明,所设计平台能够模拟实际运行环境,能够准确而较为真实地反映动车组的制动控制性能,达到了预期目标。

气压电控制动系统仿真平台及补偿控制策略开发

为改善比例继动阀的工作特性和整车制动性能,建立并验证了包含电控制动系统EBS部件、能够反映EBS制动系统性能的Simulink&AMESim联合仿真商用车整车动力学仿真平台;根据仿真分析和试验测试结果提出了逆滞环前馈补偿和PID压力闭环相结合的比例继动阀迟滞补偿压力控制策略;最后,基于所开发的AMESim比例继动阀仿真模型、硬件在环试验台和EBS整车仿真平台对本文控制策略进行了验证。结果表明,本文的压力控制策略使比例继动阀的压力响应提前76%,基本消除了静态迟滞特性,同时使制动距离减小2.8%。

LonWorks现场总线技术在电控空气制动系统的应用研究

通讯网络系统是ECP制动系统的关键核心技术之一。对LonWorks现场总线技术在ECP制动系统中的关键作用进行了分析,提出了系统的网络体系结构和方案,设计制造了关键的网络设备,制动试验台上的试验结果表明了方案的有效性。

电控空气制动系统车辆接口单元的设计

主要介绍了电控空气制动系统(ECP)的组成和特点,介绍了ECP的核心网络设备及功能,着重阐述了车辆网络接口设备(CID)的设计及软硬件实现方法,并给出了试验室试验结果。

电控气动高速履带车辆转向制动操纵技术研究

介绍了某高速履带车辆转向机构的工作原理。根据该型车辆的结构及转向机的工作特点,分析了转向机工作时各操作机构的动作关系,设计了电控气动转向机操纵系统,分析了电控气动转向制动系统的工作原理,对实车进行改造,并进行了实车试验。与原车辆转向制动装置操纵数据进行比较,实车试验证明电控气动转向制动操纵系统能够很好地满足高速履带车辆行驶的转向、制动要求。

机车车辆电空制动系统在大轴重机车装车研究

主要以HX_D2F电力机车为载体,介绍了机车车辆电空制动系统在此平台的装车研究。对机车车辆电空制动系统主要部件的功能进行阐述,针对机车制动系统接口及功能匹配进行了详细阐述。

基于转向架控制的地铁车辆制动控制系统开发

城市轨道交通车辆制动控制策略管理是车辆网络控制的重点和难点。介绍了基于系统工程的车辆制动控制系统开发流程。转向架控制的地铁车辆制动控制系统开发基于模型的系统工程、V模式开发以及AUTOSAR架构等技术,并利用AMESim等软件进行建模仿真。开发了用于制动控制单元测试的半实物仿真试验台,有效地缩短了验证周期。

基于反步法的列车制动缸压力精确控制

针对重载列车电控空气(ECP)制动系统,提出基于反步法的制动缸压力精确控制方法.通过等效连续化处理和线性化处理,建立具有严格反馈方式的ECP制动系统控制模型;引入已知上界的不确定项,采用指数趋近律的滑模变结构,实现系统局部鲁棒性;基于反步法设计控制律,构造误差变量以及Lyapunov函数;引入一阶滤波器,解决控制律中存在的“微分项数爆炸”问题.硬件在环试验结果表明:与传统控制器相比,基于反步法的制动缸压力控制器具有更高的控制精度,其稳态控制误差在±8 kPa内,且调压过程无明显超调;在控制器中引入控制死区,可以大幅降低AV/RV阀的动作次数,提高系统使用寿命.

重载列车电控空气制动系统纵向冲动影响分析

应用电控空气(ECP)制动系统与纵向动力学联合仿真系统研究制动初速度、车钩间隙以及坡道坡度等对列车纵向冲动的影响规律,并分析纵向冲动与车辆速度差之间的内在联系.结果表明:制动初速度对列车纵向冲动无明显影响,而坡道坡度影响最显著,其次是车钩间隙;列车最危险的制动位置是列车前3/8处于坡道上、其余在平直道上,并且该制动位置不随制动初速度、坡道坡度以及车钩间隙的变化而变化;当压(拉)钩力超过2 000kN时,最大压(拉)钩力与该车钩所对应的最小(大)速度差呈线性相关;一阶滤波后的速度差控制在-0.25~0.25 m·s^(-1)时最大压(拉)钩力大于2 000kN的概率不足5%.

装甲输送车电控气动转向制动操纵技术研究

为实现某型履带式装甲输送车转向、制动的电控操纵,分析了该型装甲输送车转向机工作原理及结构特点,在保持原装甲车传动系统不变的情况下,设计了气动转向、制动操纵控制装置,改造了该型装甲车转向、制动操纵装置,对改造后的样车进行了实车试验,试验结果与原装甲车操纵装置进行了对比,试验结果表明:电控气动转向、制动操纵装置能很好地满足履带车辆的转向、制动要求。