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高速列车制动力再分配方法的研究

作　者: 谷杨心
导　师: 杨中平
学　校: 北京交通大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 制动力分配高速列车 MATLAB 蠕滑率粘着控制
分类号: U270.35
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 170次
引　用: 1次
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内容摘要

目前,动力分散方式是世界高速列车动力配置方式的发展趋势,动力分散与动力集中相比,在速度提升、节能环保等方面具有明显优势,我国高速列车也采用了该方式。CRH2A动车组是由多辆动车共同提供牵引＼制动力,当某节动车发生滑行时,只在制动单元内进行制动力分配,将发生滑行的动车降低的制动力分配给制动单元内的其他车厢,这可能导致制动单元内的拖车承担部分制动力,而其他制动单元的动车再生制动力并没有得到充分利用。制动力分配的发展趋势是在整车范围内进行制动力合理分配,现在国外已有多种车型采用这种分配方式,但是具体的分配方法并未公开。本文正是对整车范围内制动力分配方法进行探讨,并满足制动力分配后各车运行状态良好的条件。本文采用CRH2A动车组实际参数进行滑行再粘着控制仿真,发生滑行后,各车制动力的分配比例设置是本研究的重点及难点。本文采用的方法是根据各车蠕滑速度判断车辆轨道条件,按各车轨道条件分配制动力。在此基本思路下,本文提出了四种制动力分配方法,并在各种轮轨条件下对四种分配方法进行比较,最后根据基本分配方法组合成一个方法,它适用于各种运行条件。本文搭建了MATLAB仿真平台,仿真验证了整车制动力分配策略的可行性。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-10
1 绪论  10-16
  1.1 粘着控制发展及现状  10-14
    1.1.1 粘着控制发展过程  10-11
    1.1.2 高速列车的制动系统  11-13
    1.1.3 高速列车粘着控制存在的问题  13-14
  1.2 研究目的  14-15
  1.3 论文构成  15-16
2 列车状态模型的建立  16-26
  2.1 粘着基本概念  16-18
    2.1.1 车轮状态分析  16-17
    2.1.2 蠕滑相关概念  17-18
  2.2 影响粘着系数的因素  18-20
    2.2.1 轨道表面状态  18
    2.2.2 列车速度  18-19
    2.2.3 列车轴重  19
    2.2.4 轮轨材料及几何形状  19-20
    2.2.5 车辆动力作用  20
  2.3 列车动力学模型的建立  20-24
    2.3.1 单动轴动力学模型  20-22
    2.3.2 整车动力学模型  22-24
  2.4 本章小结  24-26
3 滑行再粘着控制方法  26-40
  3.1 滑行判据  26-30
    3.1.1 速度差检测  26
    3.1.2 蠕滑率检测  26-27
    3.1.3 减速度检测  27
    3.1.4 减速度微分检测  27-28
    3.1.5 CRH_(2A)的滑行判据  28-30
  3.2 粘着控制方法  30-33
    3.2.1 粘着控制过程  30-31
    3.2.2 牵引电机控制模型  31-33
  3.3 粘着控制方法仿真模型  33-38
    3.3.1 粘着控制仿真分析  33-37
    3.3.2 制动距离计算公式推导  37-38
  3.4 本章小结  38-40
4 制动力再分配方法  40-64
  4.1 制动力再分配方法  40-43
    4.1.1 反比例分配  40-41
    4.1.2 优化反比例分配  41
    4.1.3 比例分配  41-42
    4.1.4 速度差分配  42-43
  4.2 制动力再分配模型  43-55
    4.2.1 平均分配仿真  44-46
    4.2.2 反比例分配仿真  46-48
    4.2.3 优化反比例分配仿真  48-50
    4.2.4 比例分配仿真  50-53
    4.2.5 速度差分配仿真  53-55
  4.3 5种模型粘着利用率的比较  55-60
    4.3.1 平均分配仿真  56
    4.3.2 反比例分配仿真  56-58
    4.3.3 优化反比例分配仿真  58-59
    4.3.4 比例分配仿真  59
    4.3.5 速度差分配仿真  59-60
  4.4 优化反比例分配模型的改进  60-63
  4.5 本章小结  63-64
5 实验系统介绍  64-76
  5.1 实验平台介绍  64-72
    5.1.1 控制电路设计  68-69
    5.1.2 牵引特性曲线缩放策略  69-72
  5.2 实验方案介绍  72-75
  5.3 本章小结  75-76
6 结论  76-78
参考文献  78-82
作者简历  82-86
学位论文数据集  86

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