Nonlinear dynamic fractional sliding mode control to the motor of mining locomotive

The harsh operating environment and complex operating conditions of the mine electric locomotive affect the control performance of the locomotive traction motor.In order to improve the speed control performance of electric locomotive traction motors,a dynamic fractional-order sliding mode control(DFOSMC)algorithm considering uncertain factors was proposed.A load torque sliding mode observer was designed for the complex load disturbance of the traction motor,and its observations were integrated into the DFOSMC controller to overcome the influence of load disturbance.Finally,the stability of the designed controller was proved by Lyapunov's theorem.Besides,the control performance of DFOSMC controller was compared with integer-order sliding mode controller and fractional-order sliding mode controller through simulation experiments.Compared with integer-order sliding mode and fractional-order sliding mode controllers,the dynamic and static performance of the DFOSMC controller with load observation is better,and it has stronger anti-interference ability.The DFOSMC controller effectively improves the control performance of the traction motor of the mining locomotive.

零速信号在机车电气控制中的应用

随着机车电气控制技术的不断发展,零速信号在机车电气控制中扮演着重要的角色,零速信号是指机车制动或牵引系统中用来检测车辆是否处于零速状态的信号,它能够帮助系统实时监测车辆的运行状态,从而实现精确的控制和调节,文章探讨了零速信号在机车电气控制中的应用,希望能够为机车电气的控制发展提供借鉴。

基于DSP的锂电池充电供电控制系统设计

为满足电力机车在无电区的供电需求,同时兼顾锂电池(磷酸铁锂)的自动充电、供电要求和环境温度要求,本文在锂电池的充电和供电的需求基础上,设计了基于DSP的锂电池控制系统,对控制系统的总体设计、硬件电路、控制算法和程序等进行介绍,实现了锂电池充电以及供电的自动化运行策略。实验证明:本文设计的锂电池控制系统可有效满足锂电池充电和供电的要求,具有较好的实用性和可靠性。

朔黄铁路1.6万t重载列车操纵难点及解决措施

朔黄铁路采用HXD1型交流电力机车与SS4型直流电力机车组合牵引1.6万t重载列车。该文阐述1.6万t重载列车在长大坡道起车、长大下坡道循环制动以及过分相等平稳操纵难点,并有针对性地提出解决措施。

焦化厂电机车制动系统及电气控制研究

焦化厂内电机车作为机头,牵引运载车在焦侧轨道上运行,由于牵引质量大,制动系统和电气控制系统在该设备上显得尤为关键。以某焦化厂项目为依托,研究电机车制动及电气控制系统。着力解决电机车运行过程中电气控制程序、制动过程中能耗制动参数设置;闸瓦、气动盘式制动器的配合,制动气路控制回路的合理性,在满足基本控制要求的条件下,气动参数是否合理。

庙沟铁矿运输电机车智能化改造及应用

针对庙沟铁矿原电机车运输系统智能化水平低,作业人数多及劳动强度大的问题,对现用电机车系统进行智能化改造。构建电机车智能化体系,包括电机车网络系统、车载防碰撞系统、视频监控系统、信集闭控制系统、溜井远程装矿系统、卸载站控制系统及牵引变电所电力监控系统,以实现电机车远程遥控装卸矿及运矿操作。通过现场实践,系统有效减少了作业人员数量及运维成本,同时安全性极大提升。

基于改进沙漏网络与遗传算法的个体面部信息识别技术研究

人类面部信息识别的攻击正在不断升级。为了有效应对此挑战,实验提出了一种基于改进沙漏网络与遗传算法的个体面部信息识别技术。该方法首先利用遗传算法对人脸复杂的特征进行提取;接着引入生成对抗网络与沙漏网络相互结合,提高对人脸复杂特征的准确识别率。结果显示,在测试集与验证集上,HN-GA算法对应的系统运行效率均能够有最高值0.98。整体识别效果中,在同一迭代次数的情况下,HN-GA算法对图像的准确识别数目显著较高。以上结果说明,HN-GA算法有效降低了个体面部识别的难度,同时保证了对不同图像的正确识别,有助于推动生物特征识别技术的发展。

电力机车转向架焊接质量控制措施分析

电力机车的转向架起着至关重要的作用,它不仅能够指引车辆沿着钢轨行驶,还能够承受来自车身和轨道的各种负载,同时还能够减轻动态作用力,其参数的设置对于保证车辆的稳定性和乘客的舒适度至关重要。基于此,本文主要对电力机车转向架构架焊接质量控制相关问题进行了分析,并制定了相应的措施,以供参考。

基于机车辅助压缩机组试验台的设计和实现

设计并研制了一种电力机车辅助压缩机组性能试验台,利用大功率开关电源和PLC组成的控制电路,完成辅助压缩机组维修后的试验检测,同时对机组的泵风速率、排气压力、噪声、振动等性能进行测试,确保维修后的压缩机组符合装车要求。

基于超级电容储能的电动牵车机电传动系统设计

针对目前内燃机车和“铁牛+绞车”系统在铁路站场进行牵引作业时存在的问题,文章介绍了基于超级电容储能的电动牵车机,概述了其技术创新点,并从牵引及能耗计算、系统构成、主要控制功能等方面阐述了电传动系统的设计。该电传动系统具有低速控制精度高、智能化等特点,满足设计运用要求,符合智能绿色发展方向。

智能化铁道机车受电弓控制策略研究

该文探讨了受电弓系统的结构与工作原理,以及其控制的重要性。在控制策略方面,传统方法已逐渐演进为更先进的模型预测控制和机器学习技术的应用,以提高受电弓的位置控制和系统性能。同时,高精度传感器和实时数据监测成为实现精确控制的关键,系统故障检测和容错控制策略确保了系统在面对故障或异常情况时的安全性和可靠性。这些进展共同推动了铁路电力系统的现代化和智能化,为未来的铁路交通提供了更高效、更安全和更可持续的解决方案。

不同工况下电机车停车控制方法的研究

为提升电机车停车的稳定性和精准性,实现精准制动,采用了基于模糊PID的电流环、转矩环的双闭环矢量控制永磁同步电机。在不同初始停车速度下,10次停车距离误差最大为-0.16 m;在不同停车距离下,11次停车距离误差最大为-0.19 m;在不同坡度下,7次停车距离误差最大为0.21 m。上述误差均小于±0.3 m,说明该停车控制方法能够有效实现电机车的精准停车。

基于FOFSMC的矿用永磁同步牵引电机控制策略研究

为解决矿用电机车因运行工况复杂导致的牵引电机调速困难,设计了一种分数阶模糊滑模控制器(FOFSMC)来改善牵引电机的调速性能。通过设计分数阶积分型滑模面来消除积分滑模面的饱和效应,降低滑模控制的固有抖振;通过模糊滑模控制规则来优化牵引电机状态在分数阶滑模面的运动品质,使其状态在有限时间内迅速到达滑模面。依据Lyapunov稳定性分析方法证明了所设计控制策略的稳定性。仿真测试结果表明,存在外部负载干扰的情况下,FOFSMC较于SMC控制策略对于给定转速的跟踪响应更快;当负载突变时,FOFSMC控制下的系统超调量更小。矿用永磁同步牵引电机在所设计的FOFSMC控制下,有着良好的鲁棒性和动态响应性能。

基于单片机技术的电气设备电源频率控制方法

电气设备的运行环境比较复杂,导致电源频率出现较大的波动。为了有效控制电气设备的电源频率,提出一种以单片机技术为基础的电源频率控制方法。利用误差传感器采集电气设备运行时的电源频率信号,最小化电源频率控制的辐射功率。通过计算电源频率的控制功率,分析电源频率控制过程的功率相关性。利用单片机技术的微控制原理,分析电源频率的传播量,实现电源频率的有效控制。实验结果表明,所提方法可以将电源频率的控制效率提高到90%以上,从而避免电源频率出现较大的波动。

电动摆盘覆土机激光走直系统设计与试验

随着农业机械化和智能化的发展,智能和精准成为现代农业机械发展的目标,以技术代替资源,实施精准农业,是农业机械发展的必然趋势。目前,水稻育秧摆盘覆土机在工作过程中,需耗费人力来维持准直线式的行走,不仅浪费劳动力且靠人力来维持机器方向往往不能实现精准的准直线行走,相对误差较大。为此,采用了机光电一体化技术,研发了一款适用于大棚水稻育秧电动摆盘覆土机的激光走直系统,以单片机控制器作为核心,将动力系统、传动系统、行走系统、摆盘覆土系统和激光导航系统等有机结合一起,具有激光导航走直、摆盘覆土速度快和节能环保等优点。试验验证表明:在达到育秧摆盘覆土农艺要求前提下,直线度误差可控制在±30mm/46m。激光走直系统可以精确控制摆盘覆土直线度,从而提高土地利用率,减少资源浪费并且极大地提高工作效率,市场前景十分可观。

基于最佳黏着点搜索的黏着控制方法

在电力机车中,牵引转矩是通过轮轨间的黏着作用转换为机车运行的动力。同时,机车所能发挥的最大牵引转矩是受黏着条件限制的。因此,黏着控制在保障机车运行安全和提高牵引控制性能中起着重要的作用。轮轨黏着特性曲线中存在一个黏着峰值点,也称为当前轨面下的最佳黏着点,在该点附近黏着系数较大,能够为列车提供较大的牵引力。针对这一特性,提出一种基于最佳黏着点搜索的黏着控制方法,能够实现机车稳定运行在最佳黏着点附近,保证列车能发挥较高的牵引性能。该方法首先建立列车动力学模型和黏着计算模型,通过状态观测器估计黏着系数并根据估计值和当前蠕滑速度设计生成参考蠕滑速度,在变化的轨面条件下,使参考蠕滑速度自动调节并不断逼近当前轨面下的最佳黏着点,同时基于动力学模型和PI控制方法设计黏着控制器,将最佳黏着点搜索出的最佳蠕滑速度作为参考输入,并通过调节电机转矩实现列车对参考蠕滑速度的追踪,最后在半实物平台上进行验证。研究结果表明:设计的控制方法能使列车在干燥和潮湿轨面、有噪声干扰的情况下搜索到最佳黏着点,黏着控制器在不同轨面均给出了适合当前轨面的转矩,列车的蠕滑速度也很好地追踪了参考蠕滑速度,为实际列车运行时的黏着控制方法提供参考。

矿用电机车精确定位及导航系统关键技术研究

针对井下电机车的定位技术仅能实现目标的区段定位,无法实时获取行驶电机车精确位置的问题,采用无线及有线通信结合、定位基站和速度传感器互相配合为技术路线设计了一种矿用电机车精确定位及导航系统。该系统可对电机车具体位置、运动轨迹及分布情况等进行实时监测,有效提高定位精度,并建立了一种信号灯自适应控制策略及模型,实现井下电机车运输安全感知全覆盖。

基于无速度传感器的煤矿电力机车牵引调速器控制

为保证煤矿电力机车电机转速的稳定运转,保证机车的安全运行,提出基于传感器的煤矿电力机车牵引调速器控制方法。以牵引电机无速度传感器矢量控制方法为核心,构建虚拟的速度传感器数学模型,对牵引电机的转速和转子磁场位置进行计算;通过黏着控制方法观测煤矿电力机车实时运行状态;在此基础上,采用Luenberger状态观测器的转速自适应估计算法,估计该状态下的机车初始转速;依据该估计结果,基于电流数字PI控制器,控制煤矿电力机车牵引电机转速,实现煤矿电力机车牵引调速器控制。测试结果显示:该方法应用性能较好,控制后电子调速波动率在35%以下;牵引电机转速的响应结果和给定转速之间偏差在2~5 r/min;有效控制不同情况下的电机转速。

三山岛金矿井下电机车自动驾驶系统设计

电机车是金属矿山矿石运输的主力装备,用于井下运输大巷和地面的长距离运输,智能化和自动化是电机车未来的发展趋势。传统的有人驾驶电机车进行作业时,劳动强度大且存在一定的安全风险。在恶劣工况下如何提高电机车工作效率、降低安全风险,是制约井下生产的瓶颈问题。利用自动控制、高速低延时网络、优化调度等技术,构建了三山岛金矿电机车自动驾驶系统,实现了智能化矿石运输。电机车是矿山智能化的重要装备支撑,可以提高矿石运输效率和作业安全性,具有良好的安全效益和经济效益。

矿用重载电力机车车体结构刚度变化控制系统

针对由矿用重载电力机车刚度变化引起的负荷过大、减振效果欠佳的问题,设计基于线性矩形模态分析的车体结构刚度控制系统。以基本矩形框架为基础,推导刚度线性变化模态与基本矩形线性变化模态间的关联性,并给出数学表达关系式,获取关键刚度及扭转刚度参数,与对应的矩形框架对比计算得出最终数值。在系统功能的液压控制模块中输入最终得出的刚度数值,判断出最合适的液压工作方向,通过左右方向反复循环不断积累因刚度变化形成的形变能量,再逐渐释放可达到振幅平衡的刚度变化控制目标。仿真实验证明,所设计系统对不同特性的刚度变化都具有良好的控制效果,可提高抗振性能,减少机车负荷,延长寿命。