基于高频电磁阀压力控制的列车制动电液系统仿真

针对列车制动系统的安全性及能量转换、储存和再利用特性,提出一种基于高频电磁阀压力控制的列车制动电液系统。该系统可回收部分列车惯性动能,实现列车制动电液系统的自供能,同时可以通过控制高频电磁阀的开闭实现制动液压缸压力的比例控制。基于高频电磁阀压力控制的列车制动电液系统工作原理,建立制动电液系统的数学模型,采用自适应模糊PID控制器调节PWM控制信号占空比,调控高频电磁阀的开关动作,实现制动电液系统压力的比例控制。利用AMESim/Simulink联合仿真平台,搭建HSV(高速开关阀)型高频电磁阀的机械-电子-液压仿真模型及自适应模糊PID控制器,验证制动系统的有效性。研究结果表明:制动液压缸压力在5～10 MPa的阶跃信号跟踪中,上升时间为0.01～0.02 s,且最大超调量均不超过0.66%,制动电液系统的动态品质优良;制动液压缸压力在5～10 MPa的斜坡信号跟踪中,压力跟踪滞后时间均为0.10 s,且误差波动分别在-0.18～0.15 MPa和-0.20～0.25 MPa,压力波动幅度小,压力跟踪滞后较小,控制精度较高,得到了较优的压力控制结果。     

PWM驱动模式下螺管电磁阀动特性的优化方法分析

讨论了脉冲宽度调制驱动模式条件下 ,螺管电磁阀动态特性的数学模型 .文中分析了影响电磁阀动态特性的一些因素 ,提出了改善电磁阀动态特性的方法 .实际的工程应用论证了此方法     

EP电磁阀剩磁对轨道车辆制动系统的影响及改进分析

<正>一、前言EP电磁阀作为轨道车辆制动系统电空控制的关键部件,是把制动系统控制逻辑转换成空气制动预压力的部件,也是制动系统闭环控制的关键一环。当EP电磁阀发生故障后可能会出现制动力不足、制动无法缓解等故障,从而导致列车无法停稳、列车冲标、轮对踏面抱死、踏面擦伤、闸瓦烧损、甚至列车脱轨等严重事故发生,所以EP电磁阀的可靠性、稳定性必须得到保障。本文中对轨道车辆运用的其中一个项目中发生的典型的因EP电磁阀故障导致制动无法缓解故障进行了分析,对该项目的EP电磁阀进行了普查,并制定出多个方案以解决该问题,最终通过严密的试验和现场运用验证肯定了新型产品,使该项目中因EP电磁阀故障导致的问题     

基于混合建模方法的车用比例电磁阀热效应影响分析

针对现有方法无法准确分析、评估热效应对车用比例电磁阀动态性能影响的问题，提出了一种基于多物理场有限元方法与系统动力学混合建模的分析方法. 该方法首先在考虑环境温度下，根据电磁铁的发热与散热特性，建立包含电磁、温度、结构的有限元模型，获得准确的温度场分布及关键参数的变化规律；然后，再与系统动力学方程相结合，建立考虑温度场的系统动态模型；最后，通过试验对比分析了电磁阀在无温升和有温升时的动态特性. 研究结果表明:由温度场引起的参数变化对动态特性有很大影响，当电压为8 V时，电磁阀启动时间延迟了2 ms，建压时间延迟了3 ms；通过试验验证了该方法能够分析热效应对电磁阀动态性能的影响.      

驱动参数对三通电磁阀动态响应特性的影响

通过实验研究了驱动电压、反向消磁脉冲等驱动参数对共轨燃油喷射系统中三通电磁阀动态响应性能的影响,同时对驱动参数进行了优化控制.结果表明:提高驱动电压可以有效地提高三通电磁阀的动态响应性能;在不同驱动电压下,对于同一正向励磁脉冲都有一个最优的反向消磁脉冲,这时三通电磁阀的动态响应特性最好;驱动电压越高,最佳消磁脉冲越小,最佳消磁脉冲变化越缓慢.对驱动参数进行优化控制后,三通电磁阀的动态响应性能得到了大幅度的提高.     

基于自适应变尺度混沌优化的柴油机高速电磁阀特性仿真

为优化柴油机高速电磁阀设计参数及提高其工作效率,建立高速电磁阀静态吸附特性和动态响应特性模型;采用Visual Basic 7.0和MATLAB相结合的方法研发柴油机高速电磁阀特性仿真系统,并对设计参数优化与特性进行仿真分析.研究结果表明:采用自适应变尺度混沌优化算法可实现柴油机高速电磁阀设计参数优化和工作效率提高;当工作电流为10 A时,所产生的最大电磁吸附力能够确保柴油机高速电磁阀正常开启稳定;当工作气隙宽度为50 μm时,能够有效缩短柴油机高速电磁阀的静态响应时间;当弹簧预紧力为80 N左右时,可确保其工作开启和关闭的响应时间满足实际要求,而衔铁质量对柴油机高速电磁阀动态响应影响不大.     

动态间隔可调整的列控系统自主感知关键技术及应用

为提高铁路运输效率、优化列车控制、降低铁路运营维护成本,提出一种动态间隔可调整的列控系统方案,分析列控系统自主感知关键技术和动态间隔调整原理.研究基于卫星导航和惯性导航的组合定位技术,在差分定位和数字轨道地图的辅助下,实现列车连续无缝定位;研究基于三级告警机制的列车追踪预警方法和列车间隔动态调整策略.在京沈高速铁路进行了实测试验,结果表明:在列车高速运行环境下,差分定位误差均值为2.5m,数字轨道地图辅助的组合定位误差均值为1.5m,测试速度与列车实际速度误差±0.01%,满足动态间隔可调整的列控系统对列车运行状态精准、连续获取的需求.基于三级告警机制的列车追踪预警方法可以实时监测列车间隔变化并及时给出预警信号,为司机操作提供参考,保障列车安全运行.     

动态编组列车车载监控系统软件设计及实现

列车车载监控系统的正常运行对轨道交通的安全起着至关重要的作用.列车车载监控系统一般由摄像机、硬盘录像机、交换机和触摸屏监视器等设备组成,承担实时监控列车环境、存储视频录像等重要责任.列车车载监控系统软件运行在触摸屏监视器中,是整个车载监控系统的核心控制软件.动态编组处理功能是列车车载监控系统软件的重要组成部分,该功能在列车动态编组运行时,保证列车车载监控系统正常工作.所论述的动态编组列车车载监控系统软件目前已经在某地铁项目中得到应用.     

面向离合器接合过程的比例电磁阀动态特性模型与设计

为提高离合器接合过程控制油压响应性能和精准度,提出了一种比例电磁阀动态特性模型与设计方法。首先,建立比例电磁阀二维有限元模型并通过试验验证了模型的准确性,借助试验设计和响应面方法建立电磁力的电磁铁结构参数模型,为电磁力与电流映射关系精准设计提供了参数化表达。其次,以比例电磁阀阀芯质量、弹簧刚度及其预紧力、黏性阻尼系数为设计变量,以压力上升时间及其超调量相结合的归一化综合函数最小值为优化目标,对其进行优化设计并分析其稳健性,试验结果表明输出油压动态响应时间减少18%、油压超调降低31%,能有效地满足其动态响应特性要求。最后,对比例电磁阀电流油压稳态输出特性进行试验验证,所建模型的仿真数据与试验结果相关性为0.998 3。该方法有效地提高了离合器接合过程控制油压的综合性能,且所提出的比例电磁阀动态特性模型与设计方法对分析同类控制油压问题具有工程性借鉴价值。     

电磁钢轨探伤提离补偿方法研究

针对装备于列车车辆的电磁钢轨探伤装置的设计难点,特别是如何抑制由车辆运行波动导致的传感器提离波动,应用电涡流测距技术设计了提离补偿方法,探伤时电涡流测距线圈动态输出提离距离的变化,由提离距离计算探伤线圈输出值的动态补偿系数,动态修正探伤输出值. 对电涡流测距补偿线圈进行了电磁场有限元仿真及提离补偿的实验室测试. 对比测试结果表明所设计的提离补偿方法可使电磁探伤线圈的输出波形在有无提离波动的情况下基本保持一致.      

基于Simulink的高速电磁阀动态响应分析

利用MATLAB/Simulink软件建立了由磁场强度模型、电磁作用力模型、阀芯运动阻力模型以及回位弹簧作用力模型组成高速电磁阀仿真模型.分析了驱动电压、电磁力、阀芯质量和线圈匝数等参数对电磁阀动态响应特性的影响.仿真结果表明:在一定条件下增加驱动电压,采用质量小的阀芯,选取小的回位弹簧预紧量,减少线圈匝数和降低弹簧刚度,有利于加快电磁阀开启响应速度,而降低维持电压,适当减小工作气隙、增大弹簧刚度,有利于加快关闭响应速度.     

气压式电子驻车制动系统控制电磁阀的匹配研究

针对气压式电子驻车制动系统中的电磁阀匹配问题,对改进设计的直动式两位两通电磁阀,以及常见的微型电磁阀、分步直动式电磁阀进行研究。首先对气压式电子驻车制动系统展开了研究,然后依据系统方案设计搭建气压式电子驻车制动系统的阀类试验台,对三种电磁阀进行静、动态特性试验研究;并对不同控制频率和占空比下的系统压力响应特性进行了研究。试验结果证明改进设计后的直动式两位两通电磁阀对于气压式电子驻车制动系统具有优于其余两种阀的匹配性。最后,对该直动式两位两通阀开关动作下系统的压力滞后特性进行研究,得到电磁阀的通电时间至少应大于开启滞后时间20ms,电磁阀的断电时间至少要大于关闭滞后时间24 ms。     

特种螺线管磁场分布及自感系数的研究

自感是电磁感应现象中的重要概念,关于自感系数的定义可归纳为静态法、动态法、磁能法三种。文章在讨论分析载流长直导线、载流螺线管全空间磁场分布的基础上,利用叠加原理,求解特种螺线管的空间磁场分布;利用磁能法,解析计算长直特种螺线管单位长度的自感系数。     

电控柴油喷射用电磁控制旁通阀的研究

电磁控制旁通阀是时间控制式电控柴油喷射系统的重要组件,它的实用性开发是电控柴油喷射系统实用化所必须解决的关键技术问题。该文在系统地研究电磁控制旁通阀工作特性的基础上,研制出了一种高低压平衡式旁通阀。该阀与高速强力电磁铁及其驱动电路相配合,解决了电磁控制阀的动态响应特性、工作稳定性、动态密封及快速泄流等方面的问题,其工作性能能满足电控柴油喷射系统喷射控制的要求。采用该电磁控制阀的ＹＣ６１０８电控柴油机样机实现了正常运转。     

汽车坡起中EPB的Bang-Bang控制研究

针对车辆坡道起步问题,提出了基于Bang-Bang控制的气压式EPB控制策略.分析了坡道起步过程中的受力变化以及气压式EPB工作原理,研究了电磁阀的工作特性,提出了EPB电磁阀的脉宽调制（PWM）和脉频调制（PFM）的结合控制方式.研究了坡道起步过程中驱动力矩与制动力之间的对应关系,提出了坡道起步需求气压理想控制目标,采用Bang-Bang控制算法作为系统控制策略核心算法控制EPB电磁阀.在试验车上进行了坡道起步试验,起步平稳无溜车,控制效果良好,证明了控制策略的可行性.      

液力缓速器放液支路先导比例电磁阀瞬态特性优化

为改进液力缓速器充液率控制系统的瞬态响应特性,建立放液支路比例电磁阀动力学模型并进行实验验证,采用最优欧拉超立方设计方法对典型参数进行敏感度分析,获得比例电磁阀典型参数对输出压力特性的影响规律.结果表明,对于比例电磁阀的压力超调特性,阀芯直径影响最为显著,随后是等效质量和预紧力的交叉项,分析结果对比例电磁阀输出特性的实验校核与加工过程中的零件精度控制具有一定的指导意义.据此采用多目标遗传算法对参数进行优化并获得对应的Pareto前沿优化解集,所选的多目标优化设计点输出压力特性与初始设计点相比,在比例电磁阀响应时间基本不变的情况下,输出压力超调大幅下降,最大降幅达72%,有效改善了液力缓速器放液支路先导比例电磁阀瞬态压力调节特性.      

电液伺服阀结构参数优化

电液伺服阀的动态性能是由液压系统的工况，电液伺服阀的结构参数决定的。为改善电液伺服阀的动态性能，建立了电液伺服阀快速性、稳定性、稳态误差最优控制目标函数。通过Parseval定理，将函数优化问题转化为变量优化问题。选择电液伺服阀的结构参数作为设计变量，以系统稳定性、快速性、稳态误差最小为目标函数，建立电液伺服阀的结构优化模型，通过优化。获得一组最优结构参数．